Machine-learning-guided directed evolution for protein engineering

蛋白质工程 人工智能 定向进化 计算机科学 机器学习 定向分子进化 功能(生物学) 序列(生物学) 主动学习(机器学习) 过程(计算) 特征工程 深度学习 生物 程序设计语言 基因 进化生物学 突变体 生物化学 遗传学
作者
Kevin Yang,Zachary Wu,Frances H. Arnold
出处
期刊:Nature Methods [Nature Portfolio]
卷期号:16 (8): 687-694 被引量:919
标识
DOI:10.1038/s41592-019-0496-6
摘要

Protein engineering through machine-learning-guided directed evolution enables the optimization of protein functions. Machine-learning approaches predict how sequence maps to function in a data-driven manner without requiring a detailed model of the underlying physics or biological pathways. Such methods accelerate directed evolution by learning from the properties of characterized variants and using that information to select sequences that are likely to exhibit improved properties. Here we introduce the steps required to build machine-learning sequence–function models and to use those models to guide engineering, making recommendations at each stage. This review covers basic concepts relevant to the use of machine learning for protein engineering, as well as the current literature and applications of this engineering paradigm. We illustrate the process with two case studies. Finally, we look to future opportunities for machine learning to enable the discovery of unknown protein functions and uncover the relationship between protein sequence and function. This review provides an overview of machine learning techniques in protein engineering and illustrates the underlying principles with the help of case studies.
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
1秒前
lulu发布了新的文献求助10
1秒前
sty完成签到,获得积分10
1秒前
刘柑橘完成签到,获得积分10
1秒前
阿橘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Owen应助整齐的夏波采纳,获得10
2秒前
Crssss发布了新的文献求助10
2秒前
kk完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
huangtao发布了新的文献求助10
3秒前
舒适新梅发布了新的文献求助10
4秒前
yanghaolin发布了新的文献求助10
4秒前
houfei发布了新的文献求助10
4秒前
羲和完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
孟孟发布了新的文献求助10
5秒前
布鸽子完成签到,获得积分10
5秒前
Renge2023发布了新的文献求助10
6秒前
冷静的凌波完成签到,获得积分10
6秒前
laoai发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT应助Mila采纳,获得10
6秒前
Ni完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
llt发布了新的文献求助10
7秒前
栀子花的梦完成签到 ,获得积分20
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
粗心的飞槐完成签到,获得积分10
9秒前
无极微光应助多喝水采纳,获得20
9秒前
10秒前
慕青应助冷酷的夜柳采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
FashionBoy应助www采纳,获得10
10秒前
11秒前
希望天下0贩的0应助西瓜采纳,获得10
11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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Surgical Ergonomic Pilot Study Using a Posture Biofeedback Device in Rhinology: A MultiPhase Quality Improvement Study 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7691128
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9252852
关于积分的说明 19978655
捐赠科研通 7263869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3290833
关于科研通互助平台的介绍 2447236
邀请新用户注册赠送积分活动 2295966