Neuer Optimierungsansatz für RNA-Design vorgestellt
Wissenschaftler der Keio University haben eine neue Methode zur inversen Faltung von RNA entwickelt. Sie basiert auf dem Factorization Machine with Quadratic Optimization Annealing (FMQA) und soll die Suche nach geeigneten RNA-Sequenzen effizienter machen. RNA-Moleküle spielen eine zentrale Rolle bei mRNA-Impfstoffen, Gentherapien und synthetischer Biologie. Die gezielte Gestaltung von RNA-Sequenzen, die zu einer gewünschten Sekundärstruktur falten, ist jedoch rechnerisch aufwendig, da die Zahl möglicher Nukleotidkombinationen exponentiell wächst. Herkömmliche Verfahren erfordern oft viele Evaluierungen, was experimentelle Validierungen teuer und zeitintensiv macht. Das Team um Project Lecturer Shuta Kikuchi und Professor Shu Tanaka von der Graduate School of Science and Technology setzte FMQA als Black-Box-Optimierungsverfahren ein. Dabei wurde die RNA-Inverse-Faltung als Optimierungsproblem formuliert. Die Forscher testeten vier binäre Kodierungsstrategien (One-hot, Domain-wall, Binary und Unary) sowie verschiedene Zuordnungen der Nukleotide A, U, G und C. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wahl der Kodierung…
