PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Frontiers in Microbiology· 2026Q1

Stafilokok aureus'ta Genomik ve Alelik İmzalara Dayalı Antimikrobiyal Direncin Makine Öğrenmesi ile Tahmini

Machine learning–driven prediction of antimicrobial resistance in Staphylococcus aureus using genomic and allelic signatures

Joyeta Ghosh, Jyoti Taneja, Ravi Kant

Kısa özet

Bir XGBoost modeli, genetik ve alelik imzaları kullanarak Stafilokok aureus'ta antimikrobiyal direnci tahmin etmede %95 test doğruluğu elde etti ve 'cat_allele_Cluster_1015_Allele_8'i kilit bir öngörücü olarak belirledi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • XGBoost modeli, Stafilokok aureus'ta AD tahmini için %95 test doğruluğu ve 0.9855 ROC AUC elde etti.
  • Direnç tahmini için en etkili özellik olarak 'cat_allele_Cluster_1015_Allele_8' genetik belirteci belirlendi.
  • Modeller, siprofloksasin, klindamisin, gentamisin ve sulfametoksazol/trimetoprim için yüksek doğruluk gösterdi.
  • AD tahmini için derin öğrenme (LSTM, CNN, MLP) ve topluluk modelleri karşılaştırıldı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract This novel study leveraged advanced machine learning techniques to elucidate the molecular mechanisms of antimicrobial resistance (AMR) in 300 Staphylococcus aureus isolates across six critical antibiotics. Employing a diverse array of deep learning and ensemble models, we conducted an in-depth analysis of genetic markers and allelic variations to characterize resistance determinants. Our investigation revealed that the XGBoost ensemble model demonstrated the most exceptional performance, achieving a remarkable 95% test accuracy, 100% training accuracy, and an unprecedented ROC AUC of 0.9855. Comparative analysis of multiple machine learning approaches, including Long Short-Term Memory (LSTM), Convolutional Neural Network (CNN), Multi-Layer Perceptron (MLP), Decision Tree, and Stochastic Gradient Descent (SGD) models, provided detailed insights into resistance prediction. The SHAP (SHapley Additive exPlanations) analysis unveiled critical genetic markers, with “cat_allele_Cluster_1015_Allele_8” emerging as the most influential feature driving resistance predictions. Notably, the models exhibited varying performance across different antibiotics, with consistently high accuracy and F1-scores for ciprofloxacin, clindamycin, gentamicin, and sulfamethoxazole/trimethoprim. Our findings not only demonstrate the potential of advanced machine learning techniques in predicting antimicrobial resistance but also provide crucial insights into the molecular mechanisms underlying S. aureus drug resistance. By identifying key genetic determinants and their relative importance, this study offers a sophisticated approach to understanding resistance patterns, potentially guiding future diagnostic strategies, targeted therapies, and antimicrobial stewardship practices in clinical settings.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Frontiers in Microbiology, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Enfeksiyon Hastalıkları

Infectious DiseasesMedicine