序列百度推出LinearDesign,全球首个mRNA疫苗不稳定性解决方案,仅需16分钟( 三 )
借用LinearFold思想 , 进一步将计算复杂度从三次方复杂度降低到线性 , 大幅度缩短设计mRNA序列所需要的时间;
从提供一个最优的mRNA序列 , 到可以提供前k个次优的mRNA序列作为备选 。 疫苗公司可以在这些备选中选出最适合生产的疫苗序列;
同时优化二级结构稳定性和蛋白质表达效率 , 设计出稳定性好、蛋白质表达效率高的mRNA疫苗序列 。
CoV-Seq:数据、工具都呈上 , 大家一起来抗疫
解决了寻找稳定、有效mRNA之后 , 对于科学家来说其实还存在一个困扰 。
为了了解新冠病毒的进化和各个基因的功能 , 科学家们需要从不同年龄段、性别、种族和疾病阶段的患者身上收集SARS-CoV-2基因组并进行全基因组测序 。
然而 , 公共存储库每天都在迅速发布基因组序列 , 每周有成千上万的新序列 。
那么 , 问题就来了:
为了跟上最新发展 , 科学家需要经常下载并重新整理新的数据集 , 这可能会花费大量时间和精力 。
另一方面 , 对于生物信息学知识有限的科学家可能会发现 , 当他们拿到新序列时 , 很难快速有效的进行分析 。
而且 , 目前没有可以自动注释SARS-CoV-2基因和基因突变的软件 。
因此 , 百度开发了CoV-Seq分析平台来解决上述问题 。
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CoV-Seq由几个组件组成 。
数据分析工具 , 该工具接受FASTA格式的序列并生成VCF格式的突变数据 。 工具会自动过滤低质量的序列并删除重复的序列 , 执行序列比对 , 调用并注释遗传变异 。
Web界面 , 无需任何编程即可快速分析自定义序列 , 包括交互式基因组可视化以及可供下载的分析结果 。
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独立脚本 , 以允许在本地计算机上进行高吞吐量的处理 。
CoV-Seq分析平台的论文已经上线:
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进击的计算生物学硬实力
百度研究院开展RNA二级结构领域的研究 , 其实是在2018年刚刚开始 。
但就是在这短短的2年时间里 , 百度研究院RNA团队 , 除了此次的LinearDesign外 , 还推出了LinearFold、LinearPartition , 研究成果相继被计算生物学领域顶级会议ISMB接收 , 引起业内的关注 。
这也足以体现百度在生物计算研究领域的技术实力 。
正所谓能力越大 , 责任越大 。 面对突如其来的疫情 , 百度于1月份对外免费开放了可以大大提升新冠RNA二级结构分析速度的LinearFold服务 , 引起了全世界科研机关、防疫机构和生物医学公司的广泛关注 , 多家机构联系百度 , 提出了建立后续合作的意向 。
现如今 , 在此基础上 , 百度再次发力 , 提出的LinearDesign能够大大减少寻找mRNA疫苗序列的搜索空间 , 还提供了CoV-Seq这样方便的工具平台 , 让研究人员能够加速科研的进展 。
不仅如此 , 这样的技术、工具组合 , 还大大降低了上手的门槛 。
那么 , 就快快加入“全民抗疫”这场战斗中 , 在LinearDesign的基础上从更多维度继续优化mRNA疫苗序列 。 说不定找到最优mRNA疫苗序列的 , 就会是你 。
拯救人类的重任 , 就交给你啦 。
传送门
LinearDesign 论文地址:https://arxiv.org/abs/2004.10177
LinearDesign 网站链接:http://rna.baidu.com/
CoV-Seq论文地址:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.01.071050v1
CoV-Seq网站链接:http://covseq.baidu.com/
作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者
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