RNA在基因表达和疾病发展过程中起着至关重要的作用。然而，由于RNA分子不断改变形状，理解其工作原理长期以来一直是一个重大的科学挑战。
在生物医学科学领域取得的一项飞跃性进展中，新加坡科技研究局(ASTAR)基因组研究所(ASTAR GIS)和新加坡科技研究局生物信息学研究所(A*STAR BII)的研究人员与萨格勒布大学合作，开发了RiNALMo，这是一种能够像解读语言一样"阅读"和解释RNA序列的人工智能(AI)模型。这一突破帮助科学家预测RNA在体内的行为，有可能加速RNA靶向和RNA基础治疗方法的开发。
该研究发表在《自然通讯》杂志上。
RiNALMo的重要性
RNA位于许多现代医学创新的核心，从mRNA疫苗到基因治疗。然而，设计RNA药物或预测其行为长期以来一直缓慢而复杂。RiNALMo通过提供一种强大的新方法来理解和设计用于治疗的RNA，解决了这一挑战。
通过从超过3600万条序列中学习RNA的"语法"，RiNALMo可以预测RNA如何折叠、相互作用和发挥作用。这些能力可以通过减少对冗长实验室实验的需求来加速药物发现，同时改进疫苗和RNA治疗设计，实现更精确和稳定的分子。此外，它通过揭示疾病条件下RNA的变化来支持诊断创新。
这些进展可能加速新一代基于RNA的药物的开发，更快地为患者提供更精确和有效的治疗。
RiNALMo的工作原理
RiNALMo是世界上最大的RNA语言模型。它在3600万条RNA序列上进行了训练，使其接触到大量多样化的生物数据，并由6.5亿个参数提供动力，使其能够检测到较小模型会错过的细微模式。这种规模使RiNALMo能够对RNA结构和行为做出更准确的预测，帮助科学家获得以前需要多年实验室工作才能获得的见解。
在测试中，RiNALMo在多个基准任务中表现出最先进的性能，在预测RNA结构和功能方面超过了现有的AI模型。
"将RiNALMo想象成通过无数句子教授模型阅读一种外语，然后要求它用该语言写诗、检测语法和讲述故事。RiNALMo对RNA所做的就是如此，"新加坡科技研究局基因组研究所AI与计算助理主任、萨格勒布大学电气工程与计算学院教授Mile Sikic说。
"在新加坡科技研究局基因组研究所，我们专注于推动基因组学和AI的前沿，以开发新一代RNA靶向或RNA基础药物，"新加坡科技研究局基因组研究所执行主任、RiNALMo项目共同研究员Wan Yue博士说。
"RiNALMo已经证明，不仅有可能学习RNA的语言，还可以以强大的新方式利用这种理解，从预测功能到设计具有治疗潜力的RNA分子。这为下一代基于RNA的药物开发开辟了令人兴奋的机会。"
"自从AI系统AlphaFold展示了AI如何推进3D蛋白质结构预测以来，人们一直在竞相开发更新更好的模型，以探索生物医学研究中未知的领域。通过将RNA结构建模的领域专业知识融入新的AI架构设计中，该团队能够在使RNA可药物化和改进RNA药物方面取得重大飞跃，"新加坡科技研究局生物信息学研究所执行主任Sebastian Maurer-Stroh说。
这项由新加坡主导的研究展示了本地创新如何引领生物学中改进的AI模型，推动RNA科学及其实际应用可能性的边界。
【全文结束】
