Сотрудники Института с большим интересом и воодушевлением узнали новости о присуждении Нобелевских премий 2024 года по физике и химии. Области научных исследований лауреатов обеих категорий оказались на этот раз непосредственно связанными с изучением и применением искусственных нейронных сетей (чаще именуемых сегодня искусственным интеллектом).
Премия по физике присуждена американскому ученому Джону Хопфилду (John Hopfield) и британско-канадскому специалисту по нейросетям Джеффри Хинтону (Geoffrey Hinton) за открытия и изобретения в области машинного обучения, которые проложили путь к небывалому всплеску активности в развитии искусственного интеллекта.
Премией по химии награждены трое ученых, двое из которых (Demis Hassabis и John Jumper) являются разработчиками прорывной технологии AlphaFold предсказания пространственных структур белков и белковых комплексов по их молекулярным последовательностям (результатам секвенирования ДНК), основанной на инновационном применении искусственного интеллекта (глубоком машинном обучении). Третий (David Baker) является пионером в области компьютерного дизайна новых, ранее неизвестных белков с полезными функциями.
Технологии глубокого машинного обучения уже более двадцати лет широко используются в биоинформатике для создания эффективных, общественно доступных биоинформатических ресурсов, ставших мощнейшим исследовательским инструментом в биологии и медицине, и активно применяемыми в работе сотрудниками ИБФРМ РАН. В том числе, в изучении 3D-структуры белков, определяющей их функции, что оказывает влияние на принципиальные механизмы жизнедеятельности организмов на самых разных ее этапах: от формирования белковой структуры клеток до функционирования иммунной системы и работы ферментов в многочисленных биохимических процессах.
Благодаря финансированию, полученному по программе «Приоритет-2030», с осени 2021 года в обновленном вычислительном кластере УЦИТ СГУ, был развернут, запущен в работу и поддерживается программный комплекс AlphaFold 2 и сопутствующие программные компоненты. Он активно используется сотрудниками ИБФРМ РАН, а также Института химии и Биологического факультета СГУ. Научно-организационное сопровождение этого проекта осуществляется зав. кафедрой математического обеспечения вычислительных комплексов и информационных систем Факультета КНиИТ СГУ профессором, доктором физ.-мат. наук Д.К. Андрейченко. Непосредственным исполнителем работ на этапах освоения, адаптации и запуска программ был в то время студент 4 курса бакалавриата Мехмата СГУ, старший лаборант отдела информационных ресурсов и систем УЦИТ СГУ К.С. Тихонов. Их результаты отражены, в частности, в докладе и затем публикации С.Ю. Щеголева, К.С. Тихонова и Д.К. Андрейченко в материалах Всероссийской школы-семинара «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине». Саратов. 23-25 ноября 2022 года (https://www.biomedseminar.ru/docs/book_2022.pdf).
Как пример на рисунке представлена модель белкового комплекса, состоящего из пяти компонентов (кэп-комплекс), являющегося важной составляющей бактериального жгутика. Последний обеспечивает подвижность бактерий, их взаимодействия с внешней средой и другими организмами. Нами использована аминокислотная последовательность соответствующего белка из почвенной бактерии рода азоспирилл, живущих в ассоциации с растениями, используемых для создания биоудобрений и служащих одним из центральных объектов в исследованиях, проводимых в ИБФРМ РАН. Для сравнения показаны результаты экспериментальных исследований методом крио-ЭМ пентамера FliD из кампилобактерии, возбудителя острого инфекционного заболевания, поражающего желудочно-кишечный тракт домашних животных и человека. Приведенные данные показывают хорошее согласие общей архитектуры пентамера, предсказанного для азоспириллы с помощью программы AlphaFold 2, и экспериментально определенного для кампилобактерии методом крио-ЭМ. Овалом на рисунке выделен фрагмент 3D-структуры, который по техническим причинам не был разрешен в эксперименте, но с высокой точностью предсказан программой AlphaFold 2. В этом контексте можно, вероятно, принять довольно смелое заявление авторов работы о том, что точность их моделей может превосходить точность физических методов.

Прогресс в этой области продолжается и ознаменовался очередной публикацией в Nature и запуском в общественное пользование в 2024 году сильно усовершенствованной версии AlpaFold 3.

Информацию и пример предоставил
доктор хим. наук,
профессор
С.Ю. Щеголев

Коллектив ИБФРМ РАН поздравляет старшего научного сотрудника лаборатории биохимии к.х.н. Вячеслава Сергеевича Гринёва с блестящей защитой докторской диссертации на тему: «Молекулярное конструирование и функционализация новых N,O,S-полигетероциклических структур для создания перспективных биологически активных веществ», которая состоялась 15 октября 2024 года в Диссертационном совете Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского.
Желаем дальнейших творческих успехов в стенах Института!

Трое ученых ИБФРМ РАН по обновленным данным международного научного издательства Elsevier вошли в топ-2% самых цитируемых учёных мира. Рейтинг цитируемости Elsevier рассчитывается по ядру Scopus/Elsevier на основе данных за истекший год и за всю научную карьеру учёного.
Заведующий лабораторией нанобиотехнологии д.ф.-м.н., профессор Н.Г. Хлебцов, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии д.б.н., с.н.с. Л.А. Дыкман, ведущий научный сотрудник лаборатории биохимии д.х.н., профессор А.А. Камнев вошли в топ-2% как по показателю, отражающему всю научную карьеру ученого, так и по показателю за 2023 год.
Поздравляем наших коллег и гордимся их успехами!

 Обзор [871.22 Kb] (cкачиваний: 76) сотрудников ИБФРМ РАН: ведущего научного сотрудника лаборатории иммунохимии д.б.н. Л.А. Дыкмана и заведующего лабораторией нанобиотехнологии д.ф.-м.н. профессора Н.Г. Хлебцова в журнале Chemical Science (RSC, UK) 2017 г. занял верхние позиции в трех престижных коллекциях:

1. Most Impactful Nanoscience Articles (TOP 4 of 30)

2. Most downloaded articles of 2017: Analytical, Biological and Medicinal Chemistry (TOP 2 of 11)

3. Most downloaded articles of 2017: Materials Chemistry and Nanoscience (TOP 2 of 7)

Поздравляем наших коллег и гордимся их успехами!

8 февраля состоялось торжественное собрание коллектива ИБФРМ РАН, посвященное Дню российской науки и 300-летию со дня учреждения Российской академии наук, на котором выступили руководитель ИБФРМ РАН д.б.н., профессор Л.Ю. Матора и ведущий научный сотрудник д.ф.-м.н. Б.Н. Хлебцов.
Почетной грамотой администрации Октябрьского района за многолетний добросовестный труд, профессиональные успехи, большой вклад в развитие науки и образования был награжден ведущий научный сотрудник Б.Н. Хлебцов.
Почетной грамотой администрации Заводского района за многолетнюю плодотворную научную, научно-организационную деятельность награждены ведущий экономист Горявина И.Г., старший инженер Колчанов В.А., ведущий научный сотрудник Купряшина М.А., главный специалист по охране труда Царева С.М., старший научный сотрудник Широков А.А.
Благодарность Главы администрации получили старший научный сотрудник Ханадеев В.А., старший научный сотрудник Буров А.М., научный сотрудник Величко Н.С., старший научный сотрудник Гринев В.С., уборщица Дитяткина Л.В.