Эксперты о квантовых компьютерах
Подробнее
11 октября
Мария Осетрова

Глубокое обучение поможет создавать белки с новыми функциями

4.6

Новый алгоритм превзошел существующие алгоритмы по точности предсказания функции белка на основании его последовательности. Эффективность подхода ученые подтвердили экспериментально на бактериальном белке антибиотикорезистентности.

© flickr.com
© flickr.com

Белковая инженерия — раздел биотехнологии, который занимается поиском и созданием белков с улучшенными или совершенно новыми функциями. Один из основных экспериментальных методов белковой инженерии — направленная эволюция, при которой интересующий ученых белок проходит через несколько циклов мутагенеза и последующего отбора удачных вариантов. Хотя этот подход эффективен, он не позволяет проверить все возможные последовательности и требует значительных экспериментальных усилий.

Расширить область поиска новых белков и более детально понять взаимосвязь «последовательность — функция» помогают методы машинного обучения. В новом исследовании ученые из США использовали глубокое обучение, чтобы учесть эволюционный контекст при предсказании функции белка. Подробно о работе алгоритма ECNet (англ. evolutionary context-integrated neural network — нейронная сеть, интегрированная в эволюционный контекст) рассказано в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Для предсказания функции ECNet использует информацию об аминокислотной последовательности известных «родственников» исследуемого белка — так алгоритм узнает, какие аминокислоты функционально связаны и важны для работы белка. Новый подход оказался точнее, чем другие существующие методы предсказания функции белка, основанные на машинном обучении.

Чтобы экспериментально подтвердить эффективность алгоритма, ECNet использовали для создания β-лактамазы ТЕМ-1 — фермента, придающего устойчивость к β-лактамным антибиотикам, — и выявления вариантов, которые повышали устойчивость к ампициллину.

Сейчас исследователи используют ECNet для разработки ферментов-катализаторов с улучшенной селективностью.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из Швейцарии и Германии сделали неожиданный вывод: катехины зеленого чая не подавляют окислительный стресс, а способствуют ему. Однако на этом их действие не заканчивается.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

Вчера, 19:30
Мария Осетрова

Исследование на мышах показало, что дефицит белка в пожилом возрасте ускоряет развитие старческого слабоумия, а пищевая добавка из семи незаменимых аминокислот, напротив, замедляет.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из Швейцарии и Германии сделали неожиданный вывод: катехины зеленого чая не подавляют окислительный стресс, а способствуют ему. Однако на этом их действие не заканчивается.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: