«Биомолекула» снова — в пятнадцатый, юбилейный раз! — проводит конкурс на лучшую научно-популярную работу о современной биологии. Мы приглашаем вас, начинающих и состоявшихся популяризаторов науки, интересно рассказать, красиво нарисовать или креативно снять что-нибудь на свою любимую тему. В этом году мы подготовили спецноминацию имени А.Н. Горбаня от Центрального университета — «Искусственный интеллект в биологии», судит которую ведущий специалист в этой области — Михаил Бурцев. Генеральный партнер конкурса — биотехнологическая компания BIOCAD — вновь поддержит номинацию «Академия & Бизнес». Помимо этого, мы вручим два спецприза: «Огненный дебют» и Honoris Causa.
-
40Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Стремительное развитие технологий компьютерного зрения в последние годы, подпитываемое прогрессом в глубоком обучении и доступностью больших данных, существенно трансформирует многие ключевые процессы в науке, промышленности, медицине и повседневной жизни. Особенно революционна его роль в сферах, где человеческое восприятие является слабым местом, внося субъективность, когнитивные искажения и ошибки, вызванные усталостью. Современные системы на основе нейронных сетей и сложных архитектур не просто анализируют изображения, а понимают их контекст, превосходя человека в скорости, точности и постоянстве. Они обеспечивают автоматический, объективный и мгновенный анализ визуальных данных — от обнаружения и диагностики патологий по рентгеновским снимкам до навигации беспилотных автомобилей и управления «умным» городом. Так компьютерное зрение перестало быть лабораторным узкоспециализированным инструментом, а превратилось в незаменимую технологию для принятия точных и надежных решений в цифровую эпоху, где ценность объективных визуальных данных непрерывно растет.
-
30Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: На протяжении десятилетий нейробиология служила главным источником вдохновения для создания искусственного интеллекта. Однако сегодня ИИ стал мощнейшим инструментом для познания нашего собственного разума. Данная статья рассматривает новую гибридную область исследований — NeuroAI, которая возникла не так давно, но уже завоевала внимание многих ученых мира. NeuroAI можно использовать не только как классический инструмент для обработки данных, но и как платформу для обратного проектирования (reverse engineering) мозга. В этом неклассическом подходе искусственные нейросети используются как «цифровые двойники» для тестирования гипотез о работе кортикальных сетей. В этой статье приводится ряд интересных исследований, демонстрирующих возможности такого подхода: от иерархической организации зрительной и слуховых систем и тонкой специализации нейронных популяций до моделирования и изучения нейробиологических поломок, лежащих в основе психических заболеваний.
-
Комикс на конкурс «Био/Мол/Текст»: IgE-опосредованная аллергическая реакция — это иммунная стратегия млекопитающих, направленная на избавление от многоклеточных паразитов и их личинок. Мой комикс раскрывает механизм осуществления сверхбыстрой реакции на небольшие количества паразитарных антигенов и в шуточной форме рассказывает об истоках возникновения IgE-опосредованной аллергии в процессе эволюции.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Эта работа — попытка отразить единство и многообразие жизни на Земле через символы генетического кода. Четыре буквы кода ДНК (A, T, G, C) превращены в художественные образы царств живой природы: Животные, Растения, Грибы и Бактерии. Каждая буква населена представителями царств и представляет визуальную метафору того, что универсальный язык ДНК лежит в основе всего биологического разнообразия.
-
87Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Шизофрения — одна из самых загадочных болезней в психиатрии. Она встречается примерно у 1% людей во всем мире — стабильно, независимо от страны, культуры или эпохи. При этом за единым диагнозом скрывается поразительная неоднородность: у разных пациентов болезнь проявляется по-разному, течет по-разному и по-разному отвечает на лечение. Наследуемость оценивается в 60–80% — цифра, которая звучит как приговор. Но это ловушка интерпретации. Психические заболевания — это не поломка одного гена. Это тысячи вариантов, разбросанных по геному, каждый из которых сам по себе безвреден. Вместе они формируют не судьбу, а порог уязвимости. В этой статье мы разбираем, почему такая генетическая архитектура ставит в тупик классические методы анализа данных — и как машинное обучение вместе с искусственным интеллектом помогают находить закономерности там, где привычная статистика бессильна.
-
56Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: «Биомолекула» не раз писала о важности GPCR в нашем организме. Долгое время ученым не удавалось получить активные структуры GPCR в комплексе с G-белком и лигандом — природа тщательно скрывала от исследователей молекулярные механизмы работы этих рецепторов. Однако появление новых технологических подходов позволило преодолеть эту преграду. В этой статье мы расскажем о четырех способах стабилизировать активный комплекс GPCR–лиганд–G-белок. Рассмотренные подходы позволяют раскрыть молекулярные механизмы активации рецепторов и открывают новые пути для рационального дизайна лекарств, помогая фармакологам с хирургической точностью находить новые терапевтические средства.
-
65Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Представь: редкие генетические синдромы, которые годами остаются нераспознанными врачами, теперь диагностируются с помощью одного фото. Исследуй роль ИИ в анализе генома, с акцентом на синдроме Кабуки — названном в честь японского театра кабуки из-за поразительного сходства черт лица с драматическим гримом кумадори. Узнай, как нейросеть DeepGestalt, обученная на тысячах снимков, с точностью 91% распознает мутации в генах KMT2D или KDM6A, помогая установить диагноз на основе симптомов. Открой синергию биологии, математики, программирования и медицины в инструментах вроде Face2Gene, которые ускоряют поиск, облегчают жизнь пациентам и ведут к эре персонализированной медицины. А впереди? ИИ, прогнозирующий болезни, оценивающий риски и подбирающий терапию под каждого — это уже реальность!
-
60Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Рибосомы часто называют «фабриками» клетки, ведь они производят белки — основу для существования жизни. Но известно ли вам, что эти фабрики могут впадать в нечто вроде сна? Недавние исследования показали, что под действием специальных белковых факторов рибосомы способны временно прекращать синтез белка, пережидая неблагоприятные условия. Читая статью, вы погрузитесь в «грезы» белковых машин и узнаете, какие молекулярные механизмы могут участвовать в гибернации рибосом, как это явление было открыто, какие исследования проводятся на данный момент и различные версии, почему же рибосомы впадают в гибернацию.
-
123Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: В 1990-х казалось, что аптамеры вот-вот вытеснят антитела. Спустя десятилетия — всего несколько препаратов, а в обзорах все чаще звучит: «высокий потенциал, но мало реализован». В этой статье мы разбираемся, что дело может быть не в самих аптамерах, а в способе их поиска — методе SELEX, который на практике напоминает лотерею. На фоне успехов AlphaFold мы объясняем, почему прямой перенос этого подхода на аптамеры не работает, и как вместо случайного отбора перейти к рациональному дизайну. Наконец, мы рассказываем, как платформа Xelari заменяет месяцы лабораторного перебора полным компьютерным проектированием аптамеров и почему у этих почти забытых молекул снова появился шанс.
-
111Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: На протяжении всего времени своего существования человечество использует фитотерапию для профилактики и лечения болезней. Даже сейчас, в двадцатые годы XXI века, большинству жителей планеты доступна лишь медицинская помощь, основанная почти исключительно на использовании лекарственных растений. Более того, растительное сырье используется при производстве многих лекарственных препаратов. Лечебные, ядовитые и многие другие используемые человеком свойства растений им придают так называемые вторичные метаболиты. Данные соединения представлены несколькими группами веществ, которые по своей химической природе могут являться терпеноидами, алкалоидами, фенольными производными или гликозидами. В этой статье речь пойдет о самих вторичных метаболитах с биологической активностью и о том, как они помогают в разработке современных лекарств, но могут быть токсичными для человека и животных.