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

Идет прием заявок на премию "Колба-2024"
"Колба" - единственная в России премия для женщин, работающих в области науки и технологиях.
Номинантом на соискание Премии могут выступать женщины-ученые всех возрастов из различных сфер и отраслей, имеющие ученую степень и/или ученое звание в конкретном направление науки или активно реализующие себя в любой сфере науке.

В числе номинаций Премии:
• Технология
• Популяризаторы в науке
• Медицина
• Наука без границ
• Образование
• Биология
• Химия
• Нанотехнология

Подать заявку на Премию "Колба-2024" и отдельно на номинацию "Женщины-ученые БРИКС" можно до 31 декабря 2024 года.
Награждение лауреатов пройдет 18 апреля 2025 года.
Подробности о Премии в телеграм-канале (https://t.me/kolba_science) и в сообществе в ВКонтакте (https://vk.com/womeninnuclear)

Учебно-научный центр Государственного научного центра Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук (далее - ГНЦ ИБХ РАН) приглашает школьников старших классов, студентов, аспирантов и молодых ученых в возрасте до 35 лет, проводящих научные исследования в области биоорганической химии, молекулярной биологии, биохимии, биотехнологии и биомедицины, принять участие в работе XXXVII международной зимней молодёжной научной школы "Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии" (далее – Школа-2025). Школа- 2025 будет проведена в ГНЦ ИБХ РАН с 10 по 13 февраля 2025 года.
Школа-2025 пройдет в смешанном очно-заочном формате. Рабочие языки Школы-2025 – русский и английский. Сборник трудов Школы-2025 индексируется в РИНЦ.
В рамках Школы-2025 будет проведен Конкурс молодых ученых.
Более подробная информация здесь.

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!

3-8 октября 2024 г. в Екатеринбурге на базе Уральского Федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина в рамках Годичного собрания Общества физиологов растений России прошла научная конференция «Экспериментальная биология растений и климатические вызовы».
Тематические направления мероприятия:
1. Фотосинтез и секвестрация углерода растениями: молекулярные и экосистемные механизмы
2. Продукционный процесс растений и факторы его лимитирования в природных условиях и агрофитоценозах. Дистанционные методы оценки и коррекции продуктивности.
3. Растения в изменяющихся среде и климате.
4. Фитобиотехнологии: ответ на глобальные вызовы.

С докладами в работе конференции приняли участие сотрудники ИБФРМ РАН:
Бурыгин Геннадий Леонидович РЕЦЕПТОРНАЯ СИСТЕМА FLS2-BAK1 ОПРЕДЕЛЯЕТ УСПЕШНОСТЬ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КОЛОНИЗАЦИИ РАСТЕНИЙ.
Величко Наталья Сергеевна ВЛИЯНИЕ HERBASPIRILLUM SPP. НА РОСТ И АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ РАННИХ ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ.
Крючкова Елена Владимировна РОЛЬ РИЗОБАКТЕРИЙ В СТАБИЛИЗАЦИИ МЕДИ КОРНЯМИ РАСТЕНИЙ.
Муратова Анна Юрьевна РОЛЬ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФЛАВОНОИДОВ В РИЗОДЕГРАДАЦИИ ПАУ.
Федоненко Юлия Петровна РОСТ-СТИМУЛИРУЮЩИЙ ПОТЕНЦИАЛ ГАЛОФИЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ В АССОЦИАЦИИ С РАСТЕНИЯМИ.

На годичном собрании ОФР в качестве организатора следующей конференции, которая состоится в июне 2025 года, был выбран Якутск.
Официальный сайт мероприятия