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siRNA结构与效价关系的机器学习建模及其在SARS-CoV-2刺突基因中的应用

生物大分子 2024-01-24 v1 机器学习

摘要

药物研发(R&D)过程漫长且昂贵,将新药推向市场需要近十年时间。然而,生物技术、计算方法和机器学习算法的进步有可能彻底改变药物发现,加快进程并改善患者预后。COVID-19大流行进一步加速并加深了人们对这些技术潜力的认识,尤其是在药物再利用和疗效预测领域。同时,非小分子治疗方式,如细胞疗法、单克隆抗体和RNA干扰(RNAi)技术,因其靶向特定疾病通路和/或患者群体的能力而日益重要。在RNAi领域,已经进行了许多实验来设计和选择高效的siRNA。然而,高效siRNA的既定模式有时是矛盾的,并且无法一致地确定针对目标mRNA的最有效siRNA分子。因此,本文专注于开发基于核苷酸组成(即AUTGC)的化学信息学表示的机器学习模型,以预测siRNA的效价,并帮助选择最有效的siRNA用于进一步开发。本文构建的PLS(偏最小二乘)和SVR(支持向量回归)机器学习模型优于先前发表的模型。这些模型有助于预测siRNA效价,并帮助选择最佳的siRNA分子用于实验验证和进一步的临床开发。该研究证明了AI/机器学习模型在加速基于siRNA的药物发现(包括发现针对SARS-CoV-2的有效siRNA)方面的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.12232,
  title  = {Machine Learning Modeling Of SiRNA Structure-Potency Relationship With Applications Against Sars-Cov-2 Spike Gene},
  author = {Damilola Oshunyinka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12232},
  year   = {2024}
}

备注

Master's thesis