Επικοινωνήστε μαζί μας

Εξέλιξη Κομματιού

Εισαγωγή στο AlphaFold & η Επίδρασή του στη Βιολογική Έρευνα

  • Εξέλιξη της πρόβλεψης πρωτεϊνικών δομών: από τη μοντελοποίηση ομολογίας έως τις ανακαλύψεις βαθιάς μάθησης
  • Ο ρόλος του AlphaFold στην επιτάχυνση της δομικής βιολογίας, της ανακάλυψης φαρμάκων και του λειτουργικού σχολιασμού
  • Θέτοντας προσδοκίες: δυνατότητες, περιορισμοί και σημεία πειραματικής ενσωμάτωσης
  • Πρακτική Άσκηση: Εξερεύνηση της διεπαφής της Βάσης Δεδομένων Πρωτεϊνικών Δομών AlphaFold (AFDB) και διεξαγωγή αρχικών αναζητήσεων ακολουθιών

Πώς Λειτουργεί το AlphaFold; Αρχιτεκτονική & Βασικά Συστατικά

  • Αρχιτεκτονική νευρωνικού δικτύου: Evoformer, δομική μονάδα και μοντελοποίηση ακολουθιών βασισμένη στην προσοχή
  • Δημιουργία Πολλαπλής Στοίχισης Ακολουθιών (MSA) και αντιστοίχιση προτύπων (PDB, UniRef, BFD)
  • Μετρικές εμπιστοσύνης: επεξήγηση των pLDDT (εμπιστοσύνη ανά κατάλοιπο) και PAE (προβλεπόμενο σφάλμα ευθυγράμμισης)
  • Πρακτική Άσκηση: Χαρτογράφηση των σταδίων ροής εργασίας του AlphaFold χρησιμοποιώντας μια δειγματική πρωτεϊνική ακολουθία και ανίχνευση των εισόδων MSA/προτύπου

Πρόσβαση στο AlphaFold: Πλατφόρμες, Notebooks & Ανάπτυξη

  • Επίσημες επιλογές ανάπτυξης: AlphaFold DB, δημόσιο API, notebooks Colab και τοπικά/GPU περιβάλλοντα
  • Ρύθμιση ενός αναπαραγώγιμου περιβάλλοντος Colab: εγκατάσταση εξαρτήσεων, κατανομή GPU και μορφοποίηση εισόδου
  • Προετοιμασία πρωτεϊνικών ακολουθιών: δομή FASTA, χειρισμός αλυσίδων και πολυτομικές εκτιμήσεις
  • Πρακτικό Εργαστήριο: Ανάπτυξη του επίσημου notebook AlphaFold στο Colab, ανέβασμα ενός προσαρμοσμένου FASTA και έναρξη της πρώτης εκτέλεσης πρόβλεψης

Βάση Δεδομένων Πρωτεϊνικών Δομών AlphaFold & Δημόσιοι Πόροι

  • Περιήγηση στο AFDB: κάλυψη οργανισμών, ποιότητα δομών, μορφές λήψης (αρχεία PDB/mmCIF, μη χαλαρωμένα/pLDDt)
  • Διασταύρωση του AFDB με τα UniProt, PDB και λειτουργικές βάσεις δεδομένων (GO, KEGG, CATH)
  • Διαχείριση συνόλων δεδομένων μεγάλης κλίμακας: όρια μαζικών προβλέψεων, οδηγίες αναφοράς και αδειοδότηση δεδομένων
  • Πρακτική Άσκηση: Εξαγωγή μοντέλων AFDB υψηλής εμπιστοσύνης για μια στοχευμένη οδό και προετοιμασία αρχείων για περαιτέρω ανάλυση

Ερμηνεία Προβλέψεων & Μετρικών Εμπιστοσύνης του AlphaFold

  • Ανάγνωση θερμικών χαρτών pLDDT: αναγνώριση δομημένων πυρήνων, μη δομημένων περιοχών και περιοχών χαμηλής εμπιστοσύνης
  • Αποκρυπτογράφηση μητρών PAE: ανίχνευση ορίων περιοχών, αλληλεπιδράσεων εντός/μεταξύ αλυσίδων και δυνητικών περιοχών λανθασμένης αναδίπλωσης
  • Πότε οι προβλέψεις είναι αξιόπιστες: κάλυψη ακολουθίας, εξελικτικό βάθος και γνωστά δομικά ομόλογα
  • Πρακτική Άσκηση: Αξιολόγηση των εξαγόμενων pLDDT/PAE για μια πολυτομική πρωτεΐνη, επισήμανση περιοχών χαμηλής εμπιστοσύνης και σχεδιασμός στόχων μεταλλαξιγένεσης/επικύρωσης

Ανοικτός Κώδικας AlphaFold & Διαδρομές Προσαρμογής

  • Δομή αποθετηρίου: βασικές μονάδες, αγωγοί δεδομένων και αρχεία διαμόρφωσης
  • Τροποποίηση εισόδων: προσαρμοσμένα MSA, παρακάμψεις προτύπων και προσαρμογές κατωφλίων εμπιστοσύνης
  • Βελτιστοποίηση απόδοσης: μείωση χρόνου εκτέλεσης, διαχείριση μνήμης και αποθήκευση σημείων ελέγχου
  • Πρακτικό Εργαστήριο: Εκτέλεση ενός τροποποιημένου αγωγού AlphaFold στο Colab με έναν προσαρμοσμένο περιορισμό προτύπου και εξαγωγή βελτιωμένων αρχείων PDB

Περιπτώσεις Χρήσης του AlphaFold στη Βιολογική Έρευνα & Πειραματική Ενσωμάτωση

  • Καθοδήγηση μεταλλαξιγένεσης, κρυστάλλωσης και σχεδιασμού πλέγματος cryo-EM χρησιμοποιώντας προβλεπόμενα μοντέλα
  • Λειτουργικός σχολιασμός: χαρτογράφηση ενεργού κέντρου, προετοιμασία πρόσδεσης συνδέτη και πρόβλεψη διεπαφών
  • Περιορισμοί & επαλήθευση: πότε να εμπιστεύεστε τις προβλέψεις, πότε να επικυρώνετε πειραματικά και συχνές παγίδες
  • Εργαστήριο: Σχεδιασμός ροής εργασίας πειραματικής επικύρωσης για μια προβλεπόμενη δομή και αντιστοίχιση των εξαγόμενων της ΤΝ σε δοκιμασίες υγρού εργαστηρίου

Περίληψη, Εφαρμογή Κορωνίδας & Επόμενα Βήματα

  • Ενοποίηση βασικών εννοιών: αρχιτεκτονική, ερμηνεία και πρακτική ανάπτυξη
  • Κορωνίδα: Οι συμμετέχοντες επιλέγουν μια πρωτεΐνη ενδιαφέροντος, εκτελούν/ανακτούν μια πρόβλεψη, ερμηνεύουν τις μετρικές εμπιστοσύνης και περιγράφουν ένα σχέδιο ερευνητικής εφαρμογής
  • Ανοιχτές Ερωτήσεις & Απαντήσεις, αντιμετώπιση συνηθισμένων σφαλμάτων και διανομή πόρων
  • Επόμενα βήματα: προηγμένη ενσωμάτωση AlphaFold3, RoseTTAFold, trRosetta και τρέχοντα κοινοτικά εργαλεία

Απαιτήσεις

  • Υπόβαθρο και κατανόηση των πρωτεϊνικών δομών
  • Συνιστάται εξοικείωση με βασικές έννοιες μοριακής βιολογίας (ακολουθίες αμινοξέων, αρχές αναδίπλωσης, μορφές PDB/mmCIF)
  • Άνετη πλοήγηση σε διαδικτυακά notebooks και εκτέλεση κελιών κώδικα σε πρόγραμμα περιήγησης

Ακροατήριο

  • Βιολόγοι, ερευνητές μοριακής βιολογίας και ερευνητές δομικής βιολογίας
  • Πειραματικοί επιστήμονες που αναζητούν υπολογιστικές προβλέψεις δομών για να καθοδηγήσουν τις ροές εργασίας υγρού εργαστηρίου
  • Επαγγελματίες των βιοεπιστημών που ενσωματώνουν μοντελοποίηση με καθοδήγηση ΤΝ στη δημιουργία υποθέσεων και στον πειραματικό σχεδιασμό
 7 Ώρες

Αριθμός συμμετέχοντων


Τιμή ανά συμμετέχοντα

Εφεξής Μαθήματα

Σχετικές Κατηγορίες