Энзимы и их значение

Энзимы — это важные молекулярные катализаторы, которые помогают биохимическим процессам, необходимым для жизни. Они играют ключевую роль в метаболизме, промышленности и биотехнологии. Однако существует множество пробелов в наших знаниях о них.

Проблемы в области энзимов

Из 190 миллионов белковых последовательностей, зарегистрированных в базах данных, менее 0,3% были проверены экспертами, и менее 20% имеют экспериментальную валидацию. 40-50% известных энзиматических реакций не связаны с конкретными энзимами, что затрудняет прогресс в синтетической биологии и биотехнологических инновациях.

EnzymeCAGE: Новый подход

Команда исследователей разработала новую открытую модель под названием EnzymeCAGE для поиска энзимов и предсказания их функций. Эта модель обучена на наборе данных из примерно одного миллиона пар “энзим-реакция” и использует метод Contrastive Language–Image Pretraining (CLIP) для аннотирования невидимых энзимов и “сиротских” реакций.

Преимущества EnzymeCAGE

EnzymeCAGE сочетает структурное обучение с эволюционными данными. Она эффективно связывает аннотированные белки с каталитическими реакциями и выявляет энзимы для новых реакций. Это мощный инструмент для энзимологии и синтетической биологии, который позволяет получать точные данные о каталитических процессах.

Технические особенности и выгоды

EnzymeCAGE включает несколько передовых функций, таких как модуль внимания, основанный на геометрии, который использует структурную информацию для определения каталитических сайтов. Это повышает точность и интерпретируемость предсказаний. Модель также сочетает локальное и глобальное кодирование, что дает полное представление о каталитическом потенциале.

Эффективность и результаты

EnzymeCAGE продемонстрировала превосходные результаты по сравнению с существующими методами. В тестах модель показала 44% улучшение в предсказании функций и 73% увеличение точности поиска энзимов. Она также успешно идентифицировала подходящие энзимы для “сиротских” реакций.

Заключение

EnzymeCAGE представляет собой значительный шаг вперед в решении проблем в области исследования энзимов. Она предоставляет точные предсказания для невидимых функций энзимов и поддержку для проектирования путей. Модель открывает новые возможности для углубления нашего понимания каталитических процессов и их потенциала для инноваций.

Как использовать ИИ для вашего бизнеса

Если вы хотите, чтобы ваша компания развивалась с помощью искусственного интеллекта (ИИ), рассмотрите возможность использования EnzymeCAGE. Проанализируйте, как ИИ может изменить вашу работу, определите ключевые показатели эффективности (KPI) и подберите подходящее решение.

Внедряйте ИИ постепенно: начните с небольшого проекта, анализируйте результаты и расширяйте автоматизацию на основе полученного опыта.