二元醇醚酯系列

AI 预测 RNA 结构登上 Science 封面论文一作已成立药物公司开始

时间:2021-08-28 15:06  作者:admin  来源:未知  查看:  
内容摘要:一个月前,AlphaFold 2 预测人类 98.5% 的蛋白质,惊艳了全世界。 但是与蛋白质相比,同样是生物分子的 RNA,人类对它的研究主要还停留在二级结构上,对三级结构知之甚少。 人类基因转录为 RNA 的数量是蛋白质数量的30 倍。迄今为止实验已经确定了数千种蛋白...

  一个月前,AlphaFold 2 预测人类 98.5% 的蛋白质,惊艳了全世界。

  但是与蛋白质相比,同样是生物分子的 RNA,人类对它的研究主要还停留在二级结构上,对三级结构知之甚少。

  人类基因转录为 RNA 的数量是蛋白质数量的30 倍。迄今为止实验已经确定了数千种蛋白质的三级结构,而人类测定三级结构的 RNA 不到蛋白质的 1%,大约只有几十种。

  现在 ARES 已经预测了 1500 种 RNA 分子结构,从过去的将精度提高了 4 左右(1 等于 0.1 纳米),平均误差为 12 。,当相比之前的方法有了显著提升。

  因为斯坦福大学的科学家们的训练集只有 18 个结构数据,少得可怜,取得如此大幅的提升实属不易。

  论文的第一作者、斯坦福大学博士 Raphael Townshend 说: 结构生物学是对分子形状的研究,在生物学中有一句名言,即结构决定功能。

  因此,这项研究有助于科学家们去发现 RNA 的生物学功能,并为发现新型 RNA 靶向药物铺平道路。

  在生物体内,RNA 具有十分重要的细胞功能,包括合成蛋白质、催化反应、调节基因表达、调节先天免疫和感知小分子等。

  核糖 RNA 可以催化肽链的生成,为转移 RNA 提供结合位点,参与核糖体大小亚单位的结合、校正阅读等等功能。

  而且,参与遗传信息表达的 RNA 只占 RNA 总量的 20% 不到,这意味着有大部分遗传信息都还没有被表达出来。

  它们可以从基因层面就发挥作用,靶向抑制致病蛋白的表达,在医学领域具有非常广泛的应用前景。

  在知道 RNA 对生命活动发挥如此大作用后,科学家首先要做的,就是探究 RNA 的结构。

  不同于 DNA 稳定的双链结构,王者荣耀 赵云新皮肤上线D模型出来了,RNA 绝大多数情况下都以单链形式存在。

  事实上,到目前为止人类已知的 RNA 结构只有几十种。既然实验难以测定,所以科学家开始把目光放在了 AI 预测 RNA 结构上。

  但是可以给 ARES 预测的 RNA 结构只有 18 种,这些数据显然不足以使用传统方法。

  顾名思义,这种方法并非直接针对 RNA 的特殊情况,而是细化到分子中的原子,参数只给出原子坐标和元素类型。

  在这个过程中,ARES 了解每个原子的功能、几何排列以及这些元素相互之间彼此定位。神经网络中逐渐从原子级小尺度学习到分子大尺度的特征。

  接下来还有个问题,人类已知 RNA 种类太少,如何去评估 ARES 的预测未知 RNA 能力呢?

  斯坦福大学的研究人员编制了一个基准数据集,包含七年来在结构预测竞赛 RNA-Puzzles 中获胜的作品。

  经过测试集的检验,ARES 对 4 种 RNA 结构的预测全都达到了最高准确度。

  虽然 ARES 还没有达到能精确预测靶点、辅助药物研发的精度,但研究人员说,他们的算法还有进步的空间

  未来626969资料网站他们计划输入除原子坐标和元素类型之外的更多信息,增加信息或许能进一步提高 ARES 的性能。

  Townshend 刚刚在个人 Twitter 上发布了招聘信息,看来他是准备 AI 药物领域大展拳脚了。

本港台现场开奖直播,本港台六开奖现场直播今晚,733999本港 直播,六合开奖直播现场直播,本港台现场开奖直播494949,六彩开奖号码结果查询