[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-11-13] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

機(jī)器學(xué)習(xí)在核酸疫苗與藥物研究方面取得新進(jìn)展
作者：朱漢斌  來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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廣東工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)藥學(xué)院特聘教授曾驥團(tuán)隊(duì)聯(lián)合計(jì)算機(jī)學(xué)院副教授趙淑平、大連理工大學(xué)教授林佳奇團(tuán)隊(duì)在核酸疫苗與藥物研究方面取得新進(jìn)展。他們通過創(chuàng)新算法與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，顯著提升了5′端非翻譯區(qū)（5′UTR）預(yù)測(cè)翻譯效率的準(zhǔn)確度，為mRNA疫苗開發(fā)提供了新范式。相關(guān)成果近日發(fā)表于《核酸研究》（Nucleic Acids Research）。
mRNA承載著DNA的遺傳信息，是蛋白質(zhì)合成進(jìn)程中的核心媒介。在mRNA療法與疫苗研發(fā)領(lǐng)域，對(duì)5′UTR進(jìn)行精準(zhǔn)優(yōu)化已成為實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)高效表達(dá)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的蛋白質(zhì)表達(dá)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)——基于螢火蟲熒光素酶的生物發(fā)光系統(tǒng)，以平均熒光強(qiáng)度（ABI）作為量化指標(biāo)。該系統(tǒng)能夠高度模擬mRNA疫苗的作用機(jī)制，基于此數(shù)據(jù)集訓(xùn)練出的預(yù)測(cè)模型，其準(zhǔn)確性較以往模型提升了一倍。
為進(jìn)一步降低實(shí)驗(yàn)成本、提高研究效率，團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新性地引入了序列聚類策略。該方法在確保數(shù)據(jù)多樣性的前提下，有效剔除了冗余序列。研究分別在適配小規(guī)模數(shù)據(jù)集的隨機(jī)森林模型和面向大規(guī)模數(shù)據(jù)的SeqNet模型上驗(yàn)證了聚類效果：經(jīng)處理后用于學(xué)習(xí)的訓(xùn)練集壓縮率達(dá)58%，而模型精度保持率高達(dá)93%。這一低成本、高質(zhì)量、高效率的建庫(kù)方案，不僅為蛋白質(zhì)表達(dá)量的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)提供了全新路徑，也為后續(xù)mRNA序列的優(yōu)化設(shè)計(jì)開辟了新思路。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/nar/gkaf86
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