Событие
Команда Института общей генетики выиграла конкурс Стэнфордского университета, опередив более 700 команд со всего мира

Команда Института общей генетики выиграла конкурс Стэнфордского университета, опередив более 700 команд со всего мира

Команда VIGG (Vavilov Institute of General Genetics) заняла первое место в научном конкурсе по предсказанию пространственной структуры РНК «Stanford Ribonanza RNA Folding», проводившемся в Стэнфордском университете, опередив более 700 команд со всего мира. Команда VIGG состоит из молодых сотрудников лаборатории системной биологии и вычислительной генетики (руководитель В.Ю. Макеев) Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН и студентов Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ.

В команду вошли Дмитрий Пензар (лидер команды, аспирант ИОГен РАН, руководитель д.б.н. Кулаковский И.В.), научный сотрудник ИОГен РАН Арсений Зинкевич, студенты факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Валерий Вяльцев, Артемий Бакулин и Елизавета Носкова. Используя самые современные методы машинного обучения, они разработали модели предсказания структурных особенностей РНК, а именно доступности ее участков к действию специальных реагентов, что затем может быть использовано для определения вторичной и третичной структур РНК. Членами команды был предложен оригинальный алгоритм, основанный на использовании нейронных сетей с механизмом внимания, с добавлением модификаций, позволяющих использовать дополнительные признаки из известных программ предсказания вторичной структуры

Помимо фундаментальной проблемы предсказания пространственной структуры макромолекул, понимание того, как последовательность нуклеотидов в РНК определяет то, как сворачиваются и располагаются в пространстве ее участки, необходимо для разработки и оптимизации РНК-вакцин и других медицинских препаратов на основе молекул РНК. Такие лекарства разрабатываются сейчас для лечения ряда распространенных заболеваний, таких как гипертония, рак поджелудочной железы и некоторых нейродегенеративных заболеваний.

Вычислительные биологи из ИОГен РАН не первый раз выигрывают международные конкурсы «предсказателей». В 2016 году и 2022 годах сотрудники лаборатории занимали первые места в конкурсах, объявленных консорциумом DREAM. В 2016 году конкурс был посвящен предсказанию регуляторных сегментов генома, промоторов и участков связывания факторов транскрипции. В 2022 году сотрудники лаборатории победили в конкурсе DREAM 2022 по предсказанию влияния промоторов, предложив полносверточную архитектуру LegNet, на голову обошедшую модели конкурентов.

Тематика вычислительного анализа биологических макромолекул методами машинного обучения поддерживается в лаборатории системной биологии и вычислительной генетики ИОГен РАН с 2011 года. В лаборатории создана база данных HOCOMOCO текстовых мотивов в последовательностях ДНК, связывающих регуляторные белки, используемая во многих мировых исследовательских центрах. С 2011 года группа под руководством В.Ю. Макеева является членом консорциума RIKEN FANTOM, базирующимся в Японии, по исследованию тканеспецифической экспрессии генов; сотрудники лаборатории участвуют в ряде других международных исследовательских проектов.

Фото: Freepik

Подробнее