به نقل از «ایسنا»

درک دقیق عملکرد آنزیم‌ها با یک چارچوب محاسباتی مبتنی بر یادگیری عمیق

تاریخ انتشار: ۱۹ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۳۵۶۱۱۰

پژوهشگران "مؤسسه علم و فناوری پیشرفته کره" (KAIST) در مطالعه اخیرشان یک "چارچوب محاسباتی مبتنی بر یادگیری عمیق" (deep learning-powered computational framework ) توسعه داده اند که قادر به پیش بینی عدد گروه آنزیم‌ها است.

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، پژوهشگران کره‌ای در مطالعه اخیرشان اظهار کرده‌اند یک چارچوب محاسباتی موسوم به "دیپ ای سی" (DeepEC) توسعه داده‌اند که امکان پیش بینی کیفیت "عدد گروه آنزیم" (enzyme commission numbers) را که برای شناخت دقیق عملکرد آنزیم ضروری است، فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

یک تیم از پژوهشگران مؤسسه علم و فناوری پیشرفته کره که شامل دکتر "جای یانگ ریو" (Jae Yong Ryu)، پروفسور "هیون یوک" (Hyun Uk) و پرفسور "سنگ یاپ لی" ()Sang Yup Lee بودند در مطالعه‌ای جدید یک چارچوب محاسباتی مبتنی بر یادگیری ماشینی توسعه داده‌اند که عدد گروه آنزیم را با دقت بالا پیش بینی می‌کند.

عدد گروه آنزیم نوعی طبقه‌بندی آنزیم‌ها بر اساس واکنشی است که آن را کاتالیز می‌کنند. کمیسیونی که در سال ۱۹۵۵ در بروکسل برای نامگذاری و طبقه‌بندی آنزیم‌ها تشکیل شده بود این روش را پیشنهاد کرده است. روش دیگر، نامگذاری آنزیم‌ها بر اساس ساختمان شیمیایی آنهاست.

چارچوب محاسباتی "دیپ ای سی" (DeepEC) دنباله پروتئین را به عنوان یک ورودی گرفته و به طور دقیق اعداد گروه آنزیم را به عنوان خروجی پیش بینی می‌کند. آنزیم‌ها پروتئین‌هایی هستند که واکنش‌های بیوشیمیایی را کاتالیز می‌کنند و اعداد گروه آنزیم شامل چهار سطح (a.b.c.d) هستند که نشان دهنده واکنش‌های بیوشیمیایی است. بنابراین شناسایی اعداد گروه آنزیم برای بررسی دقیق توابع آنزیم و متابولیسم حیاتی است.

اعداد گروه آنزیم معمولاً به توالی پروتئینی که آنزیم را در طول یک روش نشانه گذاری ژنوم رمزگذاری می‌کنند، داده می‌شود. با توجه به اهمیت اعداد گروه آنزیم، چندین ابزار پیش بینی اعداد گروه آنزیم توسعه داده شده است، اما در حال حاضر پژوهشگران در حال توسعه ابزارهای پیشرفته‌ای هستند.

دیپ ای سی از سه "شبکه عصبی پیچشی یا همگشتی" (CNNs) که به عنوان یک موتور اصلی برای پیش بینی اعداد گروه آنزیم عمل می‌کند، استفاده کرده است.

شبکه‌های عصبی پیچشی یا همگشتی رده‌ای از شبکه‌های عصبی ژرف هستند که معمولاً برای انجام تحلیل‌های تصویری یا گفتاری در یادگیری ماشین استفاده می‌شوند.

شبکه‌های عصبی پیچشی به منظور کمینه کردن پیش‌پردازش‌ها از گونه‌ای از" پرسپترونهای" (Perceptron) چندلایه استفاده می‌کنند. به جای شبکه عصبی پیچشی گاهی از این شبکه‌ها با نام شبکه‌های عصبی تغییرناپذیر با انتقال (shift invariant) یا تغییرناپذیر با فضا (space invariant) هم یاد می‌شود.

دیپ ای سی از یک مجموعه استاندارد طلایی که شامل ۱ میلیون و ۳۸۸ هزار و ۶۰۶ توالی پروتئین و ۴ هزار و۶۶۹ اعداد گروه آنزیم بود، توسعه یافت.

پژوهشگران در انتها افزودند: دیپ ای سی می‌تواند به عنوان یک ابزار مستقل و همچنین به عنوان یک جز نرم افزار شخص ثالث در ترکیب با سایر سیستم عامل‌های کامپیوتری که واکنش‌های متابولیکی را بررسی می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.

یافته‌های این مطالعه در مجله" PNAS "منتشر شد.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: آنزيم یادگیری عمیق

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۳۵۶۱۱۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

مکمل‌های ورزشی فقط باید در داروخانه‌ها عرضه شود

رامش مهرآیین اظهار کرد: مصرف مکمل های ورزشی و داروهای تزریقی در بین مردان بسیار بیشتر از بانوان است و در بین پسرهای دبیرستانی که خیلی زود می خواهند به شکل و فرم بدنی مورد نظر خود برسند نیز مصرف بالایی دارد.

وی افزود: بعد از آنکه یک ورزشکار از سلامت کامل بدن خود توسط پزشک مطلع شد، تحت نظر متخصص تغذیه یا پزشک، متناسب با رژیم غذایی خود می تواند از مکمل های مجاز ورزشی از جمله انواع پروتئین ها، آمینو اسیدها، اسیدهای چرب مفید، کراتین و انواع کربوهیدرات ها استفاه کند.

مهرآیین با بیان اینکه مکمل های غیرمجاز شامل هر نوع فرآورده غیرمجاز در بدنسازی است که عوارض بسیار شدیدی برای کبد هم دارد، گفت: متاسفانه برخی مربی ها در باشگاه های ورزشی بدون داشتن اطلاع از عوارض دارویی، مشاوره های پزشکی در خصوص نحوه مصرف مکمل و تغذیه ارایه می دهند که این مساله می تواند برای ورزشکاران بسیار خطرآفرین باشد.

به گفته این مسئول، بازدید از باشگاه های ورزشی در خصوص جلوگیری از فروش مکمل های ورزشی در استان بی فایده است، چرا که مشاهده شده برخی مربیان ورزشی این مکمل ها را در خیابان و یا در خودروی شخصی خود به افراد ارایه می دهند.

وی ادامه داد: مصرف دارویی مکمل ها در مردان می تواند عوارضی از جمله ناتوانی جنسی، ناباروری، بزرگ شدن سینه و در زنان نیز رشد موهای زائد، ضخیم شدن صدا، پوست چرب و در دوران بلوغ نیز توقف رشد قدی، تیرگی پوست و رشد غیر طبیعی مو را برجای بگذارد.

مهرآیین اضافه کرد: همچنین مصرف مکمل های غیرمجاز نیز اختلال در عملکرد کبد، افزایس آنزیم های کبدی و سرطان را در بر می گیرد و توصیه می کنیم ورزشکارانی که مکمل های غیرمجاز مصرف می کنند هر ۲ ماه آنزیم های کبدی خود را اندازه گیری کنند.

کارشناس نظارت بر فرآورده های طبیعی، سنتی و مکمل معاونت غذا و دارو قزوین خاطرنشان کرد: این ضرورت وجود دارد که سطح اطلاعات مردم در خصوص مصرف مکمل های هورمونی باید افزایش یابد و کلاس های آموزشی در این خصوص برای سنین مختلف باید برگزار شود، چرا که مصرف مکمل های ورزشی غیرمجاز توسط شخصی که بیماری زمینه ای دارد، می تواند به تشدید بیماری و یا حتی مرگ وی منجر شود.

منبع: خبرگزاری ایرنا