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重要進(jìn)展 預(yù)測蛋白質(zhì)序列的新AI模型問世
2024年08月13日 14:21:20
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4230
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院開發(fā)了一種名為CARBonAra的新型人工智能(AI)驅(qū)動模型。該模型可以根據(jù)不同分子環(huán)境所施加限制的主鏈支架預(yù)測蛋白質(zhì)序列，有望在蛋白質(zhì)工程及包括醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)在內(nèi)的多個領(lǐng)域帶來重大進(jìn)展。
【化工儀器網(wǎng) 時事熱點(diǎn)】瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院開發(fā)了一種名為CARBonAra的新型人工智能(AI)驅(qū)動模型。該模型可以根據(jù)不同分子環(huán)境所施加限制的主鏈支架預(yù)測蛋白質(zhì)序列，有望在蛋白質(zhì)工程及包括醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)在內(nèi)的多個領(lǐng)域帶來重大進(jìn)展。這一成果發(fā)表在最新一期《自然·通訊》雜志上。
CARBonAra是在一個包含約370000個亞基的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練的。它還從蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中額外選取了100000個亞基用于驗證，70000個亞基用于測試。
CARBonAra模型可以根據(jù)不同分子環(huán)境所施加限制的主鏈支架預(yù)測蛋白質(zhì)序列。該模型在預(yù)測蛋白質(zhì)序列時，表現(xiàn)出了高度的“上下文”感知能力，即在包含分子“上下文”(如蛋白質(zhì)與其他蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)或離子的界面)時，其恢復(fù)率顯著提高。
CARBonAra建立在該團(tuán)隊開發(fā)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換器框架的基礎(chǔ)上。它使用了幾何轉(zhuǎn)換器，是一種深度學(xué)習(xí)模型，可以處理點(diǎn)之間的空間關(guān)系(如原子坐標(biāo))，以學(xué)習(xí)和預(yù)測復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。該模型突出特點(diǎn)是“上下文”感知能力，這在提高序列恢復(fù)率方面尤為明顯。
當(dāng)CARBonAra包含分子“上下文”，如蛋白質(zhì)與其他蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)或離子的界面時，其恢復(fù)率顯著提高。CARBonAra模型的問世，標(biāo)志著人工智能在蛋白質(zhì)序列預(yù)測領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。該模型不僅具有高度的預(yù)測準(zhǔn)確性和靈活性，還展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷發(fā)展，相信CARBonAra模型將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
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