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.
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.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.
Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.
Царские портреты и генеалогия династии Габсбургов позволили подтвердить связь между аномалиями нижней части лица и практикой браков между близкими родственниками.
Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.
Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.
Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.
