Машинное обучение помогло изучить метаболические процессы — Naked Science
28.12.2018
Редакция

Машинное обучение помогло изучить метаболические процессы

Ученые из Германии и США применили алгоритм машинного обучения к изучению отдельных ферментов, что позволило выявить важные свойства, определяющие их работу.

meta
©Wikipedia

Биоинформатики из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне и Калифорнийского университета в Сан-Диего используют техники машинного обучения для изучения ферментной кинетики и, следовательно, комплексных метаболических процессов. Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Communications.

 

Синтетические науки о жизни полагаются на детальное и количественное понимание сложных систем в биологических клетках. Целенаправленная манипуляция ими возможна только при понимании таких систем. Биологический метаболизм, в котором задействованы сотни ферментов, — система, которую ученые успели неплохо исследовать. Однако ключевой аспект в этой области, а именно — индивидуальная деятельность каждого фермента, пока не изучен в полной мере и понят только в количественном плане. 

 

Доктор Дэвид Хекманн и профессор Мартин Лерчер решили подойти к изучению свойств ферментов со стороны биоинформатики. Для этого ученые использовали машинное обучение, которое уже было успешно применено в других областях, таких как управление траффиком и автоматические переводы. В последние годы алгоритмы машинного обучения смогли обыграть людей в шахматы, го и даже покер.

 

Такой подход позволил исследователям определить важные свойства ферментов, которые и стали решающим фактором в работе. С этими результатами они теперь могут описать кинетику большого числа ферментов точнее, чем это было возможно прежде.

 

«Наша модель предоставляет удивительное понимание того, какие свойства ферментов влияют на их деятельность в большей мере», — говорит профессор Лерчер.

 

«Мы можем использовать это знание для более точного моделирования метаболических процессов и анализа взаимодействий разных компонентов в клеточных сетях», — добавляет доктор Хекманн.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 21:19
Мария Азарова

Руководитель полетов Национального космического агентства США Зебулон Сковилл рассказал, чем обернулся для МКС инцидент с двигателями «Науки».

Вчера, 09:16
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

26 июля
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: