论文阅读《Geometric deep learning of RNA structure》
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引入了机器学习方法,通过少量的数据学习。只使用原子坐标作为输入。
预测RNA三维结构比预测蛋白质结构更困难。
开发了该评分器ARES(ASSESSMENT ROTATIONAL EQUIVALENT SYSTEM),其输入参数包括每个原子的三维坐标以及对应的化学元素类型。该系统的预测模型与未知真实结构之间的均根方差(RMSD)表现优异。ARES基于深度神经网络构建了该模型,并通过直接分析3D原子结构数据进行学习。其本质适用性非常广泛。
ARES的首层负责采集各节点周围的局部信息,在后续层中则整合并分析所有原子间的相互作用数据。这种配置使得ARES不仅能够预测整体体系的重要性质,在每一步迭代中也能精准捕捉到系统的局部特征及其动态变化机制。
过程:
在训练过程中,ARES系统将每个原子的具体元素类型以及其三维坐标信息作为输入参数。随后,在这一过程中不断更新各原子所处环境下的特征向量。具体而言,在上述步骤完成后会生成一组编码信息来描述各个原子所处的具体环境情况。接下来,在所有原子上计算这些特征向量的均值,并将这些均值传递给后续新增的一系列神经网络层中进行处理。这些神经网络层会根据RNA分子的真实结构数据来计算预测结果(即预测结构模型与真实RNA分子之间的RMSD值),并最终更新整个系统的模型参数以优化预测精度
测试采用Rosetta FARFAR2采样方法从候选的结构中生成了每个RNA的1000个结构模型,并通过ARES评分标准选择出最优模型。
局限性:
该系统基于早期开发的采样方法来生成候选结构模型。未来的相关研究可能会采用ARES作为指导工具。
该系统基于早期开发的采样方法来生成候选结构模型。未来的相关研究可能会采用ARES作为指导工具。
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