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La tecnología desarrollada recientemente puede predecir los volúmenes grandes de reacciones bioquímicas desconocidas

Laboratorios Ltd., el centro del discernimiento para el Analytics de los datos, institución de investigación del analytics de los datos basada en Irlanda, y Fujitsu (Ireland) Limited de Fujitsu anunciaron hoy el revelado de una tecnología que permite predecir los volúmenes grandes de reacciones químicas desconocidas, alrededor el doble del procedimiento convencional. En enfermedades serias, incluyendo cáncer, es común para que haya anormalidades en las reacciones de la fosforilación, que son las reacciones químicas que ocurren entre las proteínas. Por consiguiente, hay las granes expectativas que las reacciones de la fosforilación que clarifican llevarán a los tratamientos efectivos. Actualmente, sin embargo, porque solamente se han determinado algunas reacciones de la fosforilación, ha habido un problema en predecir volúmenes grandes de reacciones de la fosforilación causadas por combinaciones de proteínas desconocidas. Ahora, construyendo un conocimiento represente gráficamente que pueda abarcar una reseña de las interrelaciones entre las proteínas, él es posible verificar el lazo entre las nuevas proteínas donde las reacciones de la fosforilación pueden ser predichas. De esta manera, esta tecnología contribuirá al adelanto del remedio, como puede ser preveído para ser útil en las líneas de frente de investigación del descubrimiento de la droga, y ha modificado usos para requisitos particulares en el campo del remedio de la precisión.

Fondo del revelado

Los sistemas biológicos dentro de la carrocería son mantenidos por cantinas de la información con las reacciones químicas de diversas proteínas dentro de las células. Estos últimos años, la ciencia ha venido entender que muchas enfermedades serias, tales como cáncer, son causadas parcialmente por anormalidades en las reacciones de la fosforilación, que son representante de las reacciones químicas entre las proteínas. Si los productos farmacéuticos que repararon reacciones anormales de la fosforilación podrían ser desarrollados, ése habilitaría tratamientos más efectivos. Actualmente, sin embargo, solamente algunas reacciones de la fosforilación se entienden bien, tan hay una necesidad del descubrimiento de las reacciones desconocidas de la fosforilación, y enriquecer los datos sobre reacciones de la fosforilación.

Entregas

Las reacciones de la fosforilación son las reacciones químicas en las cuales una proteína sujeta a un grupo del phosphoryl a los aminoácidos que componen otra proteína. Para descubrirlas, es necesario verificar las combinaciones de las proteínas que causan reacciones de la fosforilación con experimentos biológicos. No obstante, como hay más que cerca de 800.000 combinaciones posibles apenas con las proteínas, y porque los costos y el tiempo importantes se requieren para los experimentos biológicos, es necesario predecir desde el principio combinaciones de la alto-probabilidad. Se sabe que si ocurrirá una reacción de la fosforilación depende de la estructura de la serie de aminoácido que compone la proteína. La tecnología del AI por lo tanto está siendo utilizada ya para predecir nuevas reacciones de la fosforilación entrenando al AI en la estructura de las series de aminoácido que se saben ya para causar reacciones de la fosforilación. Mientras que esta tecnología puede predecir las reacciones en las cuales la estructura de la serie de aminoácido es similar a las que se sepan para causar reacciones de la fosforilación, no han sido capaces de predecir los en las cuales la estructura de la serie de aminoácido es importante diferente de las reacciones ya sabidas de la fosforilación.

Sobre la tecnología desarrollada recientemente

Según la investigación médica reciente, hay un fenómeno en el cual las proteínas que han experimentado reacciones pueden fosforilato otras proteínas en una reacción en cadena (información encadenada), y ésta puede ser la llave a predecir las nuevas, desconocidas reacciones de la fosforilación relacionadas con ese fenómeno. De acuerdo con tal investigación, los laboratorios de Fujitsu, el centro del discernimiento, y Fujitsu Irlanda ahora han incluido no sólo la información estructural sobre series de aminoácido en el gráfico del conocimiento, pero la información también encadenada. Las organizaciones han desarrollado una tecnología (patente pendiente) para representar las configuraciones complejas de reacciones químicas pues los atributos optimizados, que se sujetan a las líneas en el gráfico del conocimiento. Pues estos atributos fueron adaptados a la construcción sofisticada por el gráfico del conocimiento, pueden llevar a los resultados altamente exactos de la predicción. Convencional, el lazo entre las proteínas se podía verificar solamente con un único eslabón en la cadena. Con todo completo visualizando el lazo entre las proteínas como conexiones de las reacciones de la fosforilación (información encadenada), llega a ser posible clarificar la colocación de las diversas proteínas de una perspectiva holística, y predecir lazos desconocidos.

Efectos

Cuando esta tecnología fue probada usando datos de la evaluación, el modelo fue entrenado en las reacciones de la fosforilación (9.802 reacciones), y predijo 11.581.940 nuevas reacciones de la fosforilación. Esto mostró su capacidad en predecir sobre dos veces tantas reacciones de la fosforilación comparadas a la tecnología convencional que AI entrenado en la estructura de las series de aminoácido, sin cambio importante a la exactitud de la predicción. Además, para probar si las reacciones de la fosforilación previstas usando esta tecnología podrían ocurrir real dentro de ser vivo, las pruebas conducto por la biología de sistemas Irlanda, una institución de investigación biológica irlandesa y un socio común de la investigación, usando el equipo de la espectrometría de masa y anticuerpos. En esta prueba, los expertos en biología seleccionaron y probaron algunos resultados de la predicción de la reacción de la fosforilación para las proteínas relacionadas con el cáncer, y podían confirmar nueve reacciones de la fosforilación, cuyo ocho eran las reacciones que no se habrían podido predecir con tecnología convencional. Director Gualterio Kolch (SBI), una autoridad competente de Irlanda de la biología de sistemas del mundo en la investigación de la biología de sistemas, dijo sobre estos resultados “que combinaban la tecnología del gráfico del conocimiento de Fujitsu con la comprensión de SBI de redes biológicas, nosotros ha desarrollado un nuevo método de cómputo que puede predecir qué fosforilatos de la cinasa que los substratos. El método es exacto y podría descubrir sitios previamente desconocidos de la fosforilación, un paso importante adelante para el nuevo revelado de la droga y remedio enfocado de la precisión.”

Planes futuros

Combinando datos sobre las nuevas reacciones de la fosforilación previstas por esta tecnología con otros datos biomédicos, se prevee que conecte las reacciones químicas de las causas de una enfermedad (anormalidades en reacciones de la fosforilación) con los síntomas de la enfermedad, que se pueden entonces ofrecer a ésos en las líneas de frente de investigación como información útil en descubrimiento de la droga. La eficacia de los tratamientos para las enfermedades tales como cáncer puede variar extensamente entre los pacientes. Se prevee que esta tecnología, sin embargo, clarifique la variación individual en los efectos de tratamientos, contribuyendo a la promoción del remedio adaptada a los pacientes individuales. Los laboratorios de Fujitsu, el centro del discernimiento, y Fujitsu Irlanda continuarán perfeccionar más lejos la exactitud de esta tecnología para tramitar datos biomédicos con los gráficos del conocimiento, ampliando la tecnología a los proyectos biomédicos en Fujitsu Limited en 2018 fiscal. Por otra parte, incorporando esta tecnología en la tecnología del AI de Fujitsu, incluyendo Fujitsu AI céntrico humano Zinrai, las organizaciones proyectan acelerar el asunto biomédico.