Трехмесячный марафон международного конкурса по синтетической биологии SynBio Challenges завершился в начале августа в г. Шэньчжэнь (Китай). Команда студентов МГУ имени М.В. Ломоносова 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.
Источник фото: МГУ
В мае-июле команда «Team Moscow» под руководством сотрудников Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта МГУ и кафедры биоинженерии биологического факультета д.ф.-м.н., профессора кафедры биоинженерии, чл.-корр. РАН Алексея Шайтана и м.н.с. Елизаветы Богдановой принимала участие в международном студенческом конкурсе SynBio Challenges. Данное мероприятие направлено на развитие синтетической биологии, биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин. В этом году участие приняли более 1800 студентов из 6 стран: России, Китая, Японии, Сингапура, Таиланда, Малайзии. В качестве организатора выступают Китайское общество биотехнологии (Chinese Society of Biotechnology (CSBT)), а также передовые научные институты Шэньчжэня в области биотехнологии и синтетической биологии. SynBio Challenges фокусируется на прорывных задачах: от дизайна искусственных клеток до создания новых биоматериалов. Участие в данном конкурсе – это уникальная возможность для студентов и молодых исследователей биологического факультета МГУ заявить о себе в перспективной области синтетической биологии на международном уровне.
Основной состав команды состоял из студентов бакалавриата, специалитета и магистратуры кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ: Арина Блинова, Арина Авакянц, Максим Бова, Павел Олейников, Егор Пивоваров, Дмитрий Рябов, который также является сотрудником Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта МГУ. Лидером команды выступил студент 3 курса бакалавриата Михаил Бельский.
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.
«Синтетическая биология является одним из передовых направлений биологии, в котором активно используются компьютерные методы и методы искусственного интеллекта. Мы не первый год участвуем в различных международных конкурсах по синтетической биологии, в этом году впервые мы выступили на конкурсе в городе Шэньчжэне, который является передовым центром развития биотехнологий в мире. Особенностью данного конкурса является как раз акцент на использование методов автоматизации, роботизации и искусственного интеллекта для решения биотехнологических задач. Участие в подобных мероприятиях помогает развивать культурные и научные связи с коллегами, в том числе этому способствует наличие в г. Шэньчжэнь совместного Университета МГУ-ППИ», – прокомментировал Алексей Шайтан, профессор кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ, сотрудник Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта МГУ, чл.-корр. РАН.
Список участников команды
- Руководитель – д.ф.-м.н., профессор кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ, сотрудник Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта МГУ, чл.-корр. РАН Алексей Константинович Шайтан.
- Соруководитель – к.б.н., младший научный сотрудник кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ, сотрудник Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта МГУ Елизавета Александровна Богданова.
- Капитан – студент 3 курса бакалавриата кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Михаил Михайлович Бельский.
- Участник – студент 2 курса специалитета кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Арина Арсеньевна Блинова.
- Участник – студент 4 курса бакалавриата кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Максим Георгиевич Бова.
- Участник – студент 4 курса бакалавриата кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Арина Вартановна Авакянц.
- Участник – студент 1 курса магистратуры кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Павел Денисович Олейников.
- Участник – студент 1 курса магистратуры кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Дмитрий Михайлович Рябов.
- Участник – студент 1 курса магистратуры кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Егор Максимович Пивоваров.
Консультант – младший научный сотрудник кафедры биохимии биологического факультета МГУ Заболотский Артур Игоревич.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ имени М.В. Ломоносова
Источник фото: МГУ