Команда ИОГен РАН выиграла конкурс «Stanford Ribonanza RNA Folding» по предсказанию пространственной структуры РНК, проводившийся Стэнфордским университетом, опередив более 700 команд со всего мира
Поздравляем с таким научным достижением лабораторию системной биологии и вычислительной генетики, ее сотрудников-участников конкурса, а также руководителя лаборатории член-корр. РАН В.Ю.Макеева и д.б.н. И.В.Кулаковского, растящих достойную смену
Команда VIGG (Vavilov Institute of General Genetics) заняла первое место в научном конкурсе по 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) и студентов Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ.
Лидер команды - Дмитрий Пензар (аспирант ИОГен РАН, руководитель д.б.н. Кулаковский И.В.) и члены команды: научный сотрудник ИОГен РАН Арсений Зинкевич, а также студенты факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Валерий Вяльцев, Артемий Бакулин и Елизавета Носкова. Используя наиболее 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 2016м 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.
https://www.kaggle.com/competitions/stanford-ribonanza-rna-folding/leaderboard
