GCN-Mamba: Graph Convolutional Network with Mamba for Antibacterial Synergy Prediction
この論文は、グラフ畳み込みネットワークと Mamba 状態空間モデルを統合した深層学習フレームワーク「GCN-Mamba」を提案し、MRSA に対する抗菌相乗効果の予測精度を向上させることで、新規抗菌薬組み合わせの発見を加速する手法を確立したことを報告しています。
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bioinformatics
1245 件の論文
バイオインフォマティクスは、膨大な生物学的データをコンピュータの力で解析し、生命の謎を解き明かす分野です。ゲノム情報やタンパク質の構造といった複雑なデータから、新たな発見を引き出すための重要な橋渡し役となっています。
Gist.Science では、bioRxiv から公開される最新のプレプリントをすべて対象に、この分野の論文を網羅的に扱っています。専門的な詳細な要約に加え、難しい専門用語を避け、誰でも理解できる平易な日本語での解説も併せて提供しています。
以下に、bioRxiv から更新されたばかりのバイオインフォマティクスに関する最新論文の一覧を掲載します。
Benchmarking zero-shot single-cell foundation model embeddings for cellular dynamics reconstruction
本研究は、ゼロショット学習による単一細胞基盤モデルの埋め込みが、従来の高変動遺伝子ベースラインと比較して細胞動態の再構成において劣り、特に分岐構造の「時間的圧縮」による非線形ダイナミクスの捉え直しに課題があることを示しています。
Directional Variant Tension (Tv): A Causal Framework for Quantifying Substitution Asymmetry
この論文は、アミノ酸置換の方向的非対称性を定量化する新しい因果フレームワーク「Tv（変異張力）」と、その計算・可視化を可能にする Web アプリケーションを提案し、ヒトグルタミン酸トランスポーターへの適用を通じて、タンパク質進化のメカニズム解明や変異の優先順位付け、さらには進化シミュレーションへの応用可能性を示しています。
Comparative Analysis of Structural and Dynamical Properties of Lipid Membranes Simulated with the AMBER Lipid21 ForceField Using SPC/E, TIP3P, TIP3P-FB, TIP4P-FB, TIP4P-Ew, TIP4P/2005, TIP4P-D, and OPC Water Models
本研究は、AMBER Lipid21 力場を用いた POPC および DPPC 脂質二重層の分子動力学シミュレーションにおいて、8 種類の水モデルを比較検討した結果、構造および動的性質の両面で実験値と最もよく一致し、修正なしで最適な選択となり得るのは SPC/E 水モデルであると結論付けています。
Sassy2: Batch Searching of Short DNA Patterns
Sassy2 は、複数の短い DNA パターンを並列に検索するために SIMD 技術を活用し、従来の手法や前作 Sassy1 を大幅に上回る処理速度を実現するバイオインフォマティクスツールです。
User-driven development and evaluation of an agentic framework for analysis of large pathway diagrams
本論文は、分子相互作用マップの探索を支援する LLM ベースのシステム「Llemy」を、ドメイン専門家との協働によるユーザー駆動型開発プロセスを通じて設計・評価し、その有用性を検証した研究を報告するものである。
GE-BiCross: A Hierarchical Bidirectional Cross-Attention Framework for Genotype-by-Environment Prediction in Maize
本論文は、4,923 個のトウモロコシ交配種と 241 の環境からなる大規模データを用いて、ゲノム情報と環境情報を双方向的に統合する階層的な双方向クロスアテンションフレームワーク「GE-BiCross」を開発し、従来の手法を凌駕する精度で複雑な遺伝子×環境相互作用を予測できることを示した。
Leveraging spectrum of graph sheaf Laplacian as a genome-architecture-aware measure of microbiome diversity
この論文は、メタゲノムデータから得られる微生物の多様性を評価する新たな指標として、ゲノム構造と分類群構成の両方を考慮したグラフシエル・ラプラシアンのスペクトルエネルギーを提案し、炎症性腸疾患（IBD）患者と健常者の区別において既存の指標よりも優れた性能を示すことを実証しています。
Harnessing methylation signals inherent in long-read sequencing data for improved variant phasing
長読長シーケンシングデータに内在するメチル化シグナルを統合した新しいリードベースのハプロタイプ構築法「LongHap」を開発し、既存ツールを上回る精度で染色体規模のハプロタイプ再構築と医療的に重要な遺伝子の変異位相決定を実現した。
Accounting for Defective Viral Genomes in viral consensus genome reconstruction, application to influenza virus
国立パステル研究所の呼吸器ウイルス国立参照センターが開発した「DIPScan」は、欠損を含むウイルスゲノム（DelVGs）を自動検出し、それらがコンセンサス配列の精度に与える影響を補正することで、インフルエンザウイルスなどの監視における正確なゲノム再構築を実現する手法です。