An open structure-guided RNA foundation model for generalizable prediction

计算机科学 语言模型 推论 人工智能 概化理论 机器学习 数据挖掘 理论计算机科学 数学 统计
作者
Heqin Zhu,Ruifeng Li,Feng Zhang,Haobin Chen,Feng Zhang,Fenghe Tang,Tong Ye,Xin Li,Yunjie Gu,Peng Xiong,S. Kevin Zhou
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
被引量:8
标识
DOI:10.1101/2025.08.06.668731
摘要

Abstract RNA language models have achieved strong performance across diverse down-stream tasks by leveraging large-scale sequence data. However, RNA function is fundamentally shaped by hierarchical structure, making structural information important for pre-training. Existing approaches often depend on noisy annotations or task-specific objectives that can limit generalizability. Here we present structRFM, a structure-guided RNA foundation model pre-trained on 21 million RNA sequence–structure pairs by integrating base-pairing interactions into masked language modelling through a pair-matching operation. We also introduce MUSES, a multi-source ensemble of secondary structures designed to mitigate predictor bias, and a dynamic masking ratio that balances structure-guided and nucleotide-level masking. structRFM learns joint sequence and structure representations as sequence-level, nucleotide-level and pairwise features for broad downstream adaptation. It ranks among the leading models in zero-shot homology classification and establishes new benchmarks for secondary-structure prediction. Its tertiary-structure adaptation, Zfold, consistently improves both three-dimensional predictions and their extracted secondary structures, with performance comparable to AlphaFold3 [31] across CASP15-natural, CASP16 and RNA-Puzzles. structRFM also improves performance on function-prediction tasks and generalizes to newly released RNA families and long non-coding RNAs. Together, these results demonstrate the effectiveness of structure-guided pre-training and highlight multimodal RNA language models for robust structural and functional inference. The complete 21-million-pair dataset, model weights and source code are openly available to support multimodal RNA foundation-model development.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
NexusExplorer的应助被lzt采纳,获得10
刚刚
东郭一斩发布了新的文献求助10
刚刚
贾瑞瑞发布了新的文献求助10
刚刚
KurisuMakise完成签到,获得积分10
刚刚
lllllll完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小白完成签到,获得积分10
1秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
爆米花的应助被zzer采纳,获得10
3秒前
zhang完成签到,获得积分10
3秒前
高挑的萝完成签到 ,获得积分10
4秒前
情怀的应助被charles采纳,获得10
4秒前
林声发布了新的文献求助10
4秒前
我爱科研科研爱我完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
kalcspin发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
欢乐水牛发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
摇呼啦圈发布了新的文献求助30
7秒前
gua发布了新的文献求助10
7秒前
慢跑艺术家完成签到,获得积分10
7秒前
漂亮的囧完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
爱游泳的咸鱼完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
TB发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
wye发布了新的文献求助30
10秒前
玛卡巴卡完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
科研通AI6.2的应助被高高从云采纳,获得10
10秒前
10秒前
乐乐的应助被不爱清汤爱麻辣采纳,获得10
11秒前
满意的大地完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8087351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9500773
关于积分的说明 21422136
捐赠科研通 7658871
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3403680
关于科研通互助平台的介绍 2532410
邀请新用户注册赠送积分活动 2442073