Joint Detection of Change Points in Multichannel Single-Molecule Measurements.
Joint Detection of Change Points in Multichannel Single-Molecule Measurements.
复制标题
多通道单分子测量中变点的联合检测。
DOI：
10.1021/acs.jpcb.1c08869
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发表时间：
2021-12-16
影响因子：
3.3
通讯作者：
Wang, Quan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wilson, Hugh;Wang, Quan
单分子测量技术的最新发展已经扩展了测量多个参数的能力。这些新兴模式为复杂的生物分子过程提供了更全面的观察，并呼吁新的分析方法来检测多通道数据中的状态变化。在这里，我们开发了一种称为MULLR（多通道对数似然比检验）的算法，以联合识别多通道单分子测量中的变化点。MULLR是基于二进制分割和对数似然比测试框架的流行单通道变点检测实现的扩展。我们在模拟数据上验证了该算法，并表征了检测能力和误报率。我们表明，MULLR可以识别实验多通道数据中的变化点，并自然地与不同的噪声统计和跨通道的时间分辨率。此外，我们量化的好处MULLR相比，单通道分析。我们设想，MULLR算法将是有用的多参数单分子测量的范围。
Recent developments in single-molecule measurement technology have expanded the capability to measure multiple parameters. These emergent modalities provide more holistic observations of complex biomolecular processes and call for new analysis methods to detect state changes in multichannel data. Here we develop an algorithm called MULLR (MUlti-channel Log-Likelihood Ratio test) to jointly identify change points in multichannel single-molecule measurements. MULLR is an extension of the popular single-channel implementation for change point detection based on a binary segmentation and log-likelihood ratio test framework. We validate the algorithm on simulated data and characterize the power of detection and false positive rate. We show that MULLR can identify change points in experimental multichannel data and naturally works with different noise statistics and time resolutions across channels. Further, we quantify the benefit of MULLR compared to single-channel analysis. We envision that the MULLR algorithm will be useful to a range of multiparameter single-molecule measurements.
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