科學(xué)網(wǎng)8月19日訊（記者 朱漢斌）廣東工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)藥學(xué)院教授林章凜團(tuán)隊(duì)與華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院副教授楊曉鋒團(tuán)隊(duì)合作，成功構(gòu)建了一種新型的人工智能框架——DeepMineLys，并發(fā)現(xiàn)了迄今在人類(lèi)微生物組中最有效的溶菌酶。近日，該研究成果發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》。
作為概念驗(yàn)證，該研究從人類(lèi)微生物宏基因組數(shù)據(jù)中識(shí)別和挖掘有治療耐藥菌潛力的溶菌酶，標(biāo)志著人工智能在生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)重要突破。
“DeepMineLys不僅能夠挖掘溶菌酶，還具備挖掘蛋白質(zhì)的廣泛應(yīng)用潛力，為未來(lái)的生物學(xué)研究提供了有力工具?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡吡终聞C表示，DeepMineLys的成功得益于構(gòu)建了涵蓋廣泛噬菌體溶菌酶的全面訓(xùn)練數(shù)據(jù)集、集成了TAPE等先進(jìn)算法和編碼技術(shù)、采用了三層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和雙軌架構(gòu)等幾個(gè)關(guān)鍵因素，極大提升了模型的預(yù)測(cè)性能。
在獨(dú)立數(shù)據(jù)集的驗(yàn)證中，DeepMineLys的F1分?jǐn)?shù)達(dá)到84.00%，相比現(xiàn)有方法提升了20.84%。研究人員從3個(gè)不同的人類(lèi)微生物宏基因組數(shù)據(jù)集中成功識(shí)別出1000多種新的溶菌酶，且相似度小于60%。他們從前100個(gè)候選溶菌酶中隨機(jī)選擇了16個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其中11個(gè)被證實(shí)具有活性，最強(qiáng)的一個(gè)溶菌酶的活性甚至比傳統(tǒng)溶菌酶高出6.2倍，成為迄今為止在人類(lèi)微生物組中發(fā)現(xiàn)的最有效的溶菌酶。
