Трехмесячный марафон международного конкурса по синтетической биологии SynBio Challenges завершился в начале августа в г. Шэньчжэнь (Китай). Команда студентов МГУ «Team Moscow» выиграла золотую медаль в решении задачи по дизайну белков методами искусственного интеллекта, предложив варианты зеленого флуоресцентного белка (GFP) с высоким уровнем флуоресценции и термостабильности. В задаче «Синтетическая клетка» команда предложила новую регуляторную последовательность ДНК для увеличения эффективности синтеза белков и, благодаря неординарному подходу и новому взгляду на решение поставленной научной задачи, выиграла серебряную медаль.
В мае-июле команда «Team Moscow» под руководством сотрудников Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта МГУ и кафедры биоинженерии биофака: д.ф.-м.н., профессора кафедры биоинженерии, чл.-корр. РАН Алексея Шайтана и автора курса от фонда «Интеллект» «Машинное обучение в биоинженерии» Елизаветы Богдановой принимали участие в международном студенческом конкурсе SynBio Challenges. Данное мероприятие направлено на развитие синтетической биологии, биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин.
Команда предложила свое решение для двух задач конкурса: «Дизайн белков» и «Синтетическая клетка». В первой задаче с использованием методов искусственного интеллекта команда предложила мутации в аминокислотной последовательности зеленого флуоресцентного белка (GFP) дикого типа, увеличивающие интенсивность его флуоресценции и термостабильность. Так, был разработан комплексный метод, сочетающий информацию из экспериментальных данных и исследований по GFP с современными подходами искусственного интеллекта и новой разработанной командой нейронной сетью для точной оценки флуоресценции и термостабильности мутантных вариантов GFP.
В рамках второго задания команда разработала подход к проектированию регуляторных последовательностей ДНК, оптимизирующих экспрессию GFP в бесклеточных системах. Решение учитывало взаимное влияние промоторной области и 5' нетранслируемой области на экспрессию, также оптимизацию нуклеотидной последовательности сайта связывания рибосомы и минимизацию вероятности формирования стабильных вторичных структур в данной области, подавляющих трансляцию.
«Готовясь к конкурсу, я испытывала смешанные чувства – с одной стороны, волнение от первого опыта руководства командой на таком серьезном международном уровне, с другой – предвкушение новых возможностей. И надо сказать, мы получили массу ярких впечатлений - от вдохновляющей научной атмосферы Шэньчжэня до незабываемых моментов на самом конкурсе. Отдельная благодарность организаторам за возможность не просто представить проект, а также протестировать его в экспериментах с бесклеточными системами – это редкий шанс для студентов. Но самое ценное — это люди. Удалось пообщаться с коллегами из разных стран, обменяться опытом, обсудить возможные совместные проекты. И конечно, золото и серебро это огромное достижение для нашей команды и важный шаг для развития этого направления в нашем университете. Сейчас уже обсуждаем с коллегами, как можно использовать этот опыт в учебном процессе и научной работе. Лично для меня эта поездка стала не просто конкурсом, а возможностью по-новому взглянуть на нашу работу, найти интересные контакты и идеи для будущих проектов», – отметила Елизавета Богданова.
