構(gòu)建人工智能框架找到最有效溶菌酶
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科技日報(bào)訊 （記者葉青）記者9月2日獲悉，廣東工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)藥學(xué)院教授林章凜團(tuán)隊(duì)與華南理工大學(xué)生物學(xué)院副教授楊曉鋒團(tuán)隊(duì)合作，成功構(gòu)建出一種新型的人工智能框架——DeepMineLys，并借此框架發(fā)現(xiàn)了迄今為止在人類微生物組中最有效的溶菌酶。近日，該研究成果發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》。
“該研究利用人工智能，從人類微生物宏基因組數(shù)據(jù)中識(shí)別和挖掘出有治療耐藥菌潛力的溶菌酶，這是人工智能用于生物學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要突破。”論文第一作者、華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院2018級(jí)博士生付一然說。
林章凜認(rèn)為，DeepMineLys的成功得益于構(gòu)建了涵蓋廣泛溶菌酶的全面訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，集成了TAPE等先進(jìn)算法和編碼技術(shù)，采用了三層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和雙軌架構(gòu)等幾個(gè)關(guān)鍵因素，極大地提升了預(yù)測性能。
研究團(tuán)隊(duì)從前100個(gè)候選溶菌酶隨機(jī)選擇了16個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其中11個(gè)被證實(shí)具有活性，最強(qiáng)的一個(gè)溶菌酶的活性甚至比傳統(tǒng)溶菌酶高出6.2倍，成為迄今為止在人類微生物組中發(fā)現(xiàn)的最有效的溶菌酶。“DeepMineLys不僅能夠挖掘溶菌酶，還具備挖掘蛋白質(zhì)的潛力。由此可見，該框架的構(gòu)建為未來生物學(xué)研究提供了一個(gè)有力的工具。”林章凜說。
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