Minimal Amino Acid Alphabet for Protein Design
20 種類の標準アミノ酸からなるタンパク質の進化の初期段階を考察するため、計算機設計により 2〜10 種類の早期アミノ酸のあらゆる組み合わせからタンパク質を設計・評価し、8 種類のアミノ酸で構成されたフィブロネクチン型 III 型ドメイン構造のタンパク質の実験的検証に成功したことを報告しています。
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bioinformatics
1248 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。
CLAMP: Curated Latent-variable Analysis with Molecular Priors
本論文は、大規模なトランスクリプトミクスデータセットに対して、既存の手法（PLIER）よりもはるかに高速かつメモリ効率よく、かつ生物学的な事前知識を組み込んだ潜在変数を抽出することを可能にする新しい手法「CLAMP」を提案し、その有効性を検証したものである。
GraTools, an user-friendly tool for exploring and manipulating pangenome variation graphs
GraTools は、GFA ファイルを直接利用してパンゲノム変異グラフの効率的な操作・解析を可能にする、オープンソースのユーザーフレンドリーなコマンドラインツールです。
Machine Learning Ensemble Reveals Distinct Molecular Pathways of Retinal Damage in Spaceflown Mice
本論文は、機械学習アンサンブル手法を用いて宇宙飛行中のマウス網膜における酸化ストレスとアポトーシスが分子経路を異にする独立した損傷メカニズムであることを明らかにし、将来の宇宙飛行士の視覚保護に向けたバイオマーカーや治療標的の開発基盤を提供した。
Nested birth-death processes are competitive with parameter-heavy neural networks as time-dependent models of protein evolution
この論文は、タンパク質進化のモデル化において、従来の複雑なニューラルネットワークと比べてはるかに少ないパラメータ数で同等以上の性能を発揮する、階層的な出生死過程に基づく新しいTKF92拡張モデルの有効性を示しています。
CAPHEINE, or everything and the kitchen sink: a workflow for automating selection analyses using HyPhy
本論文は、アラインメントされていない病原体配列と参照ゲノムから包括的な探索的進化分析を実行し、サイトレベルの選択動態や遺伝子レベルの正の選択などの研究に活用可能な、マルチプラットフォーム対応の自動化ワークフロー「CAPHEINE」を提案しています。
Towards building a World Model to simulate perturbation-induced cellular dynamics by AlphaCell
本論文は、完全なタンパク質コード遺伝子発現の潜在空間構築、高忠実度なゲノムワイド再構成、および最適輸送条件フローマッチングに基づく普遍的状态遷移モデルという 3 つの革新により、未見の細胞文脈における摂動誘発細胞動態のゼロショット予測を可能にする生成型仮想細胞ワールドモデル「AlphaCell」を提案するものである。
PAMG-AT: A Physiological Attention Multi-Graph Model with Adaptive Topology for Stress Detection using Wearable Devices
本論文は、ウェアラブルデバイスを用いたストレス検出において、生体信号間の生理学的関係に基づいた知識駆動グラフと適応的トポロジーを備えた階層的グラフニューラルネットワーク「PAMG-AT」を提案し、高い予測精度と生体メカニズムの解釈可能性を両立させたことを示しています。
A Resolution-Agnostic Geometric Transformer for Chromosome Modeling Using Inertial Frame
本論文は、慣性座標系と幾何学的な位置エンコーディングを備えたトランスフォーマーモデル「InertialGenome」を提案し、解像度に依存せず高精度かつ頑健に染色体の 3 次元構造を再構築し、実験結果との整合性や解像度間転移学習においても優れた性能を示すことを実証したものである。
Single-Cell Omics for Transcriptome CHaracterization (SCOTCH): isoform-level characterization of gene expression through long-read single-cell RNA sequencing
本論文は、Nanopore や PacBio などの長リード単細胞 RNA シーケンシングデータから、サブエクソン結合モデルや動的閾値法を用いて既存の手法よりも高精度に既知および新規アイソフォームを同定・定量化するエンドツーエンドのパイプライン「SCOTCH」を提案し、その有効性をシミュレーションおよび実データ解析で実証したものである。