• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.10.2021
Мария Осетрова
1 708

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

24 мая
Александр Березин

Хотя исследователи полагают, что им был Homo sapiens, новые данные вполне совместимы и с другими видами людей.

Вчера, 19:18
Алиса Гаджиева

Чтобы объяснить жителю древней Виндоланды Секундину, какой он нехороший человек, кто-то не пожалел времени на резьбу по камню.

Позавчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

23 мая
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

Позавчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: