Vezető: Dr. Ligeti Balázs
Tagok: Filyó Bendegúz, Dr. Juhász János, Juhász Judit, Krizsán Dániel, Osváth Mátyás, Dr. Pongor Csaba
Kapcsolat: ligeti.balazs@itk.ppke.hu
Kutatócsoportunk a nagy genomikai és evolúciós kontextust figyelembe vevő neurális hálózatokra és szekvencia-reprezentációkra összpontosít. A kvantitatív biológia egyik kulcsfontosságú és alapvető kérdése, hogy hogyan tárhatunk fel új mintázatokat és struktúrákat a biológiai adatokban, ami elengedhetetlen olyan komplex rendszerek modellezéséhez, előrejelzéséhez és manipulálásához, mint amilyen például a mikrobiom.
Legújabb kutatásaink a mikrobiomot jellemző komplex kapcsolatok - például a fágok és baktériumok közötti kölcsönhatások- megértésére irányulnak. A fágok, amelyek a baktériumok vírusai, befolyásolhatják a mikrobiom szerkezetét, és nemcsak terápiás eszközként, hanem biomarkerként is szolgálhatnak.
Ezen bioinformatikai feladatok megoldására terveztük és valósítottuk meg a ProkBERT genomikai nyelvi modellt (ProkBERT, Ligeti et al. 2024). A ProkBERT egy újrafelhasználható, neurális hálózat alapú reprezentációt biztosít, amely osztályozási, regressziós vagy klaszterezési feladatokra alkalmazható. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy hatékonyan foglalkozzunk olyan problémákkal, mint a plazmidok vagy vírusok azonosítása komplex mikrobiomokban, illetve a fágterápiára alkalmas jelölteket tudjunk azonosítani.
A ProkBERT közvetlenül a genomikus adatokon működik. A ProkBERT-et mikrobiális szekvenciaadatok (baktériumok, vírusok, archeák és gombák) nagy korpuszain képezték ki. Újrafelhasználható szekvencia-ábrázolások biztosításával lehetővé teszi a transzfer-tanulást.
A modell ideális osztályozási, klaszterezési és regressziós feladatok megoldására.
Jövőbeli kutatási irányok, együttműködési lehetőségek
A Neurális Bioinformatika Kutatócsoport új szemléletű, MI-kompatibilis bioinformatikai megoldásokat kínál: mesterséges intelligencia alapú eszközöket alkalmazunk fágok és vírusok tervezésére, valamint egyéb genomikai problémák megoldására. Nyitottak vagyunk kutatási, ipari és pályázati együttműködésekre.
