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三维基因组|分子生物学简介 (1)

分子生物学涉及生命组成活动所有分子基础,包括DNA、RNA、蛋白质之间相互作用、它们生物合成以及这些相互作用调节。...限制 限制性内切在称为限制性位点特定核苷酸序列处切割 DNA 。限制性内切首先在细菌中发现,这些旨在选择性切割外源 DNA(如病毒)以保护自身。...为了切割 DNA,限制会DNA 每条链产生两切口。这些限制性位点是回文序列。已鉴定出 3000 多种 RE,其中 600 多种已商业化。详细信息可以在数据[1]或商业网站中找到。...较短分子比较长分子移动得更快,迁移得更远,因为它们可以通过凝胶孔流动。在琼脂糖凝胶内,线性 DNA 迁移与其分子量 log10 成反比。...dNTP:脱氧核苷三磷酸,新合成 DNA 组成部分。 除了所有这些材料之外,还有三主要步骤可以完成将所需序列从一复制数百万 1 步:DNA 变性。

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JCIM|EHreact:用于反应模板提取和评分扩展Hasse图

1.研究背景 科学家们开发了大量工具大型数据有机或生物催化反应中提取、应用和评分具有一般性反应模板。...另一方看,数据自动提取反应数据困难促进了手工管理反应规则集创建。 大多数在某种程度具有混杂性,换句话说,它们可以被改造以接受新底物。 在反应途径设计实践,适度混杂是首选。...图4:为了对查询分子Q是否能被N处理概率进行评分,将加载相应模板树,并将Q转换为一可能伪过渡结构列表(白色方块,只显示了一种可能性)。...2.5数据准备 作者文献手工提取了一系列关于各种底物范围实验研究,以及有机偶联反应研究,来测试EHreact对有机、非反应性能。...为了达到这个目的,文献中选择了9最近数据集(反应物和产物都是已知) 作者采用留一实验法(Leave-one-out experiments),在计算模板树(每个一棵树)过程,对每个反应(底物

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.| 将化学和合成化学与计算合成规划相结合

BKMS生化反应数据自动提取反应模板 在作者反应数据集中,近80%反应模板只有一先例(图2e)。在作者反应数据集中,近 80%反应模板只有一先例(图 2e)。...即使稀有反应被分配了更广义模板且立体化学信息被删除,如方法部分所述,要求提取模板具有n>1先例使过滤后模板集无法描述近20%数据反应(图2f)。...在反应数据14601单步、非自发、非通用反应,909是用合成反应模板回收(不考虑电荷或立体化学)。催化剂可以为这些过程提供增强选择性,但化学转化可以在没有情况下实现。...作者证明了他模型是这样,通过比较两外部测试模型1推荐分数:来自MOSES数据集48869小有机分子和45035分子注释为生物(天然产品)ZINC目录,这些分子在训练没有被任何模型看见。...示出任何反应都不存在于模型约束数据,这意味着模型能够概括未见产物和中间体。促芳基溴化模板可回溯至属于EC类1.14.19.55、1.14.19.58和1.97.1反应数据8种反应

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AI用于COVID-19药物发现和疫苗开发

为了实现这一目标,21世纪毒理学项目(Tox-21)已经70种筛选试验筛选出约1万种化合物,建立了一可用于促进毒性建模数据。...最后,病毒新颖性导致围绕其可能治疗方法数据稀缺,这是迁移学习和利用以前任务中学习知识合适场景。...迁移学习已经被证明可以缓解这个问题,通过将学习知识和参数从一次要任务中转移到当前任务。因此,在SARS-COV-2治疗发现中使用深度学习是非常必要,以便对该病毒做出及时准确反应。...这些产物编码结构蛋白S、E、M和N,以及额外附属nsps。 ? 宿主反应严重程度取决于对病毒识别的先天反应,包括1型IFNs和促炎细胞因子表达。...研究者观察,由于病毒穗蛋白和宿主蛋白重要性,它们分别是疫苗开发和药物发现中最普遍选择。此外,收集了一名为 "CoronaDB-AI "数据集列表,可以用于特定应用。

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临床蛋白质组九步走

我们《生信技能树》早期也分享过蛋白质组学数据处理教程,目录如下: 蛋白质组学1期-认识基础概念 蛋白质组学2期-认识蛋白质组学原始数据 蛋白质组学3期-蛋白质组学三大元素 蛋白质组学4期 文章搜过程复现...蛋白质组学5期搜软件之 MaxQuant 再介绍 蛋白质组学6期 搜软件之 MaxQuant 结果数据介绍 蛋白质组学7期 复现文章数据- 预处理之Perseus 使用 蛋白质组学8期...各自蛋白质组具有极高动态范围,估计超过10数量级,造成巨大分析挑战。 固体组织:福尔马林固定石蜡包埋块体(FFPE)、新鲜(冷冻,FF)组织、碱化头发和指甲、脱矿骨头、粪便。...第二种模式包含有针对性方法,包括选择/多重反应(SRM/MRM)和平行反应(PRM)监测,可以精确测量样本队列预测肽段panel。...Skyline: Skyline 是一免费提供开源 Windows 客户端应用程序,用于构建选择反应监测 (SRM)/多反应监测 (MRM)、平行反应监测 (PRM)、数据独立采集 (DIA/SWATH

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KEGG Reaction 数据

KEGG Reaction 是收录反应相关信息数据,包含了所有代谢通路反应和一些只在enzyme 数据中有记录反应,每条记录用R Number 唯一标识。...包含该反应通路 Module 对应module 数据信息 Orthology 对应KO信息 other DBs 第三方数据 这里有一Reaction Class 概念,kegg 根据反应两边化学物质转换模式将反应进行了分类...)-OH N1a R-NH2 N1b R-NH-R O5a R-c(=O)-R O6a R-C(=0)-OH R 代表对应原子,比如C1a ,R 代表C原子, N1a R 代表N 原子。...首先将物质结构式转换成atom type 表示模式,其实就是将分子每个C, N, O, P, S 用对应atom type 表示,然后观察反应前后对应R, D, M 分别是什么元素,就能得到对应...总结 1.Reaction数据记录了反应信息,每个反应用R Number 标识; 2.对于所有的反应,kegg 通过RDM 模型对其进行了分类;

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生化小课 | 促进了化学反应通路

反应生成物路径几乎总是包含一能量势垒,称为活化势垒(图 1-27),任何反应都必须克服该能量势垒才能进行。...同样,除了少数例外,每种都催化一特定反应,而细胞每一反应都是由不同催化。因此,每个细胞需要数千种不同。...多样性、特异性(区分反应能力)以及对调节敏感性使细胞有能力选择性地降低激活屏障。这种选择性对于有效调节细胞过程至关重要。...通过让特定反应在特定时间以显著速率进行,决定了物质和能量如何被引导细胞活动。...细胞数以千计催化化学反应在功能上被组织成许多连续反应序列,称为通路(pathways),其中一反应产物成为下一反应反应物。

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Nat. Mach. Intel. | 利用生成对抗网络重建新陈代谢动力学模型

历史上看,研究人员使用基因组规模模型(细胞代谢数学描述)将实验观察数据与细胞表型相关联。...1步,针对预先指定条件(能描述实验观察数据并具有适当动态特性模型)测试动力学参数集,标记并划分。2步,REKINDLE 使用CGAN来学习从上一步获得标记数据分布。...3步,经过训练生成器生成满足指定条件新动力学模型参数。4步,对生成数据集进行统计和验证测试,以确定是否满足强制约束条件。 REKINDLE输入是传统动力学建模方法获得动力学参数集。...传统动力学模型ORACLE中生成80,000动力学模型参数集,以9:1比例划分训练集和测试集。...)和异柠檬酸裂解(ICL)这两反应可以正向和反向进行,而其他反应具有独特方向性。

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ICML 2024 | 基于重要功能位点与小分子底物生成式设计

DRUGAI 今天为大家介绍是来自Lei Li团队一篇论文。是由基因编码生物催化剂,能够加速化学反应。那么,如何能自动设计出功能性呢?...这些位点是数据自动挖掘出来。EnzyGen由一种新颖交错注意力网络和邻域等变层组成,能够捕捉整个蛋白质序列远程关联和3D空间中最近氨基酸局部影响。...实验结果表明,EnzyGen在所有323测试家族始终表现最佳,在底物结合亲和力方面比最佳基线高出10.79%。...其中,邻域消息更新是使用Cα坐标计算残基之间距离,并选择K最近残基(图1(b)绿色区域),计算i残基及其K最近邻居(记作Neighbor(i))之间消息;而邻域坐标更新则是将i残基Cα...),这些并未包含在EnzyBench基准测试

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2022-12-12:有n城市,城市0n-1进行编号。小美最初住在k号城市 在接下来m天里,小美每天会收到一任务 她可以选择完成当天任务或者放弃该

2022-12-12:有n城市,城市0n-1进行编号。...小美最初住在k号城市 在接下来m天里,小美每天会收到一任务 她可以选择完成当天任务或者放弃该任务 i天任务需要在ci号城市完成,如果她选择完成这个任务 若任务开始前她恰好在ci号城市,则会获得...ai收益 若她不在ci号城市,她会前往ci号城市,获得bi收益 当天任务她都会当天完成 任务完成后,她会留在该任务所在ci号城市直到接受下一任务 如果她选择放弃任务,她会停留原地,且不会获得收益...小美想知道,如果她合理地完成任务,最大能获得多少收益 输入描述: 第一行三正整数n, m和k,表示城市数量,总天数,初始所在城市 第二行为m整数c1, c2,...... cm,其中ci表示i天任务所在地点为...ci 第三行为m整数a1, a2,...... am,其中ai表示完成i天任务且地点不变收益 第四行为m整数b1, b2,...... bm,其中bi表示完成i天任务且地点改变收益 0 <

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JCIM|基于相对结合自由能建模主动学习指导先导化合物优化

作者开发了一主动学习模型,能够巨大分子筛选出结合亲和力改善化合物,其仅通过少量次数热力学积分计算相对结合自由能,效率高,而且有效。...基于结构超大分子虚拟筛选,其目的是尽量减少实验室合成和测试所选化合物数量,已成为计算药物设计一种成功策略。...感染后,SARS-CoV-2-PLpro有助于干扰素反应因子3(IRF3)切割SG15,并减弱I型干扰素反应。...N-[(1R)-1-arylethyl]arenecarboxamide萘环中两种常见修饰存在于预测结合亲和力提高分子(图8A骨架S1和S2)。1种修饰(S1)是在萘环4位用氟取代氢。...具有改进预测结合亲和力配体3常见结构特征是存在融合5,6-和6,6-双环芳香族体系取代参考配体苯环(图8C)。在ΔΔG为负配体,有35(约26%)分子具有类似的芳香体系。

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文献翻译:Statistical Approaches for Gene Selection, Hub Gene Identification and Module Interaction in...

在该测试过程,随机选择n每个大小为m自举样本,并用数据集中可用M样本构建SVM训练集。然后将SVM-RFE程序应用于这些nbootstrap样本每一以获得n基因列表及其等级。...让得分函数即秩得分(Rij)定义为将每个基因这些等级转换成每个自助样本相应得分,其中,N表示数据集中考虑基因总数,并且pij(1≤pij≤N)是jbootstrap样本i基因排名位置...在获得nbootstrap样本所有基因等级评分后,需要测试以下提出假设以选择信息基因。其中,Q是第二四分位数。...对于i基因,Rj(i)(N-1≤Rj(i)≤1)是j自举样本(j = 1,2,...,n等级得分。此外,Rj(i)是随机变量(rv)。...另外两种MF即氧化还原(氧化还原)和激酶活性也存在于这些选定基因(图2A)。基因在氧化还原活性显着行为可能与复杂化学反应电子传递有关,其在离子传输期间平衡电荷。

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. | 迁移学习助力碳水化合物区域和立体选择性预测

在本文中,作者挑战了用Molecular Transformer模型预测碳水化合物区域性和立体选择反应,实验通过在少量碳水化合物反应通用模型上进行迁移学习产生特定反应模型解决该问题,最终该模型以惊人准确性返回预测结果...对于迁移学习而言,作者使用来自文献一组20k碳水化合物反应数据集,其中包含保护/去保护和糖基化序列。...作者Reaxys数据手动提取选自碳水化合物化学领域26位作者论文反应。25k反应小数据集称为CARBO。作者将USPTO和CARBO数据集分为训练集、验证集和测试集。...因此,它表现优于单纯基于CARBO反应训练模型。在图2b,作者评估了CARBO训练集大小影响。随着训练集中反应次数增加,准确率43.3持续增加到71.2%。 ?...USPTO仅做出了四正确预测(31%),这些预测要么是标准保护基操纵(步骤a,g,n),要么是官能团交换(步骤c)。

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经常提到KEGG数据是什么样子

KEGG提供整合代谢途径查询十分出色,包括碳水化合物、核苷酸、氨基酸等代谢及有机物生物降解,不仅提供了所有可能代谢途径,还对催化各步反应进行了全面的注解,包含其氨基酸序列、PDB数据链接等...我们以基因TP53为例,点击首页KEGG PATHWAY进入类别页面,选择种属“人”,在输入框内输入基因名称“TP53”,点击search。前缀hsa是人类物种名称缩写,至于如何查找物种缩写?...这样可以就得到在KEGG数据内人类物种缩写为hsa。至于其它物种,方法是一样。 ? TP53参与通路具体如下图,按符合度小排列。 ? 以第一缩略图为例,我们具体来看一下。...network 数据每条记录叫做network element, 以N Number 唯一标识,里面记录是基因之间相互作用网络,由于network 来源于pathway 数据,所以每条记录都会有对应...包括全基因组所有蛋白编码基因氨基酸序列相似性信息,这些信息是KEGGGENES数据计算得到

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中科院罗小舟团队提出 UniKP 框架,大模型 + 机器学习高精度预测动力学参数

研究反应速率以及各种因素对反应速率影响机制科学,被称为「反应动力学」,在研究在特定反应催化效率通常通过动力学参数 (enzyme kinetic parameters) 来衡量...反应动力学参数包括了周转数 kcat、米氏常数 Km 和催化效率 kcat / Km 等,目前主要依赖湿实验来进行参数测量,但这一过程耗时且成本高,使得实验测得动力学参数数据规模相对较小,而数据稀缺则会限制下游系统生物学和代谢工程领域发展...其中,列表示模块 (Enzyme sequence representation module), 使用预训练语言模型 ProtT5-XL-UniRef50 对信息进行编码,每个氨基酸通过该模型被转换为一...在和底物至少有一不在训练集测试,EF-UniKP 在 pH 数据集上 R² 值相较于 UniKP 和 Revised UniKP 分别高出 13% 和 10%,在温度数据集上分别高出 16%...、 10 - 无限工业化放大这三阶段,打造合成生物生产线,提升 1-10 研发效率。

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Nat. Mater. | 利用机器学习和组合化学加速发现可电离脂质mRNA传递

概念上,可离子化脂质结构被划分为四独立元素:一胺头基、一连接基、一尾基1和一尾基2,分别对应4CR反应物——胺、异腈、醛和羧酸。...为了提高转染数据质量和可离子化脂质结构多样性,作者设计了一附加组合,该是通过体内测试确定结构构建。为此,作者在C57/BL6小鼠对初始LNP采用基于批次策略进行了高通量体内筛选。...为了收集更多关于优化可离子化脂质ML训练数据,通过将胺头基数量3扩展25构建了另一组合(图2j, 右图)。这些头基与初始确定八种最佳连接基和脂质尾组合结合。...考虑二元训练数据集中相对较低阳性率,作者在将数据随机分割为测试集和训练集之前使用了合成少数类过采样技术(SMOTE)。这种方法有助于减轻ML算法可能引入潜在偏差。...通过选择每次运行前五十种脂质,作者聚合了一包含50,000主要脂质候选物(包括重复项)列表

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Nat. Biotechnol. | 应用机器学习于功能性蛋白质设计

为了解决这一挑战研究人员已经开发出多种策略:基于深入理解特定蛋白质结构和功能合理设计方法,测试更广泛变体实验方法(例如,定向进化、组合),再到基于生物物理蛋白质结构、折叠和相互作用模型——计算设计基本方法...这些数据可以通过选择根据感兴趣反应通过自然蛋白质测量表型、深度突变扫描或定向进化实验获得序列来获得。...这种搜寻可能比筛选一标签驱动成本更高,但与随机库相比,通过丰富具有良好内在属性和高多样性序列,可以减少成本(例如,必要迭代和选择规模)。...改变特异性或活性:受到自然蛋白质经常同一家族和折叠演化出多种独特功能或对替代底物或反应多样性启发,常见设计策略是改变现有蛋白质。甚至可以被修改来催化自然界尚未发现反应。...长期以来,新化学设计依赖于定向进化或通过结构比较替换活性位点方法。为了减少所需突变-选择轮次,最近定向进化努力在每一步用序列-标签模型设计替代了随机突变。

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一文读懂KEGG数据

点同时表示一基因,这个基因编码或这个参加反应 org编号:物种特异性通路,这里就是将K编号基因(直系同源基因,后面会介绍)换为每个物种对应基因 ko编号:KO通路点表示直系同源基因...ec编号:EC通路点表示相关 rn编号:化学反应通路点只表示该点参与某个反应反应物及反应类型 在了解每种通路之前我们先学会在KEGG中切换每种通路类型 地址:https://www.kegg.jp...hsa00020 点击绿色基因,会进入Gene详细信息 3 直系同源物通路 (ko) 蓝色框超链接到原始版本中选择KO条目 进入PCK直系同源基因信息 4 通路 (ec) 蓝色框超链接到原始版本中选择...ENZYME条目 进入ENZYME 5 反应通路 (reaction) 蓝色框超链接到原始版本中选择反应条目, 点击后进入对应反应信息界面,如下图 KEGG ORTHOLOGY(KO)数据 KEGG...进入K01596详细页面,我们会看到它代表是一基因列表,这些基因具有一功能却来自于不同物种。 3.C号:表示化合物 对于分析工具使用和kegg资源下载,会在后续文章更新。

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回归分析详解及matlab实现

输出,注意:b中元素顺序与拟合命令polyfit输出不同,bint是的置信区间,r是残差(列向量),rint是残差置信区间,s包含4统计量:决定系数(相关系数为R);F值;F(1,n-2)分布大于...我们当然希望选择与问题关系密切变量,同时这些变量之间相关性不太强,这可以在得到初步模型后利用MATLAB软件进行相关性检验。下面通过一案例探讨MATLAB软件在回归分析建模各个环节如何应用。...逐步回归基本思路是,先确定一包含若干自变量初始集合,然后每次集合外变量引入一对因变量影响最大,再对集合变量进行检验,变得不显著变量移出一影响最小,依此进行,直到不能引入和移出为止...通过下面的菜单在上述4模型变更选择,最后确定RMSE值较小模型。...某生化系学生为了研究嘌呤霉素在某项反应反应速度与底物浓度之间关系影响,设计了两实验,一实验中所使用是经过嘌呤霉素处理,而另一实验所用是未经嘌呤霉素处理

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