我在这边举一个例子,就是所谓的化学分子指纹。这个也是生物信息学的一个当前很火的应用。
1 需要解决问题
找出药物中哪些成分和治疗效果之间关系。
2 解决问题思
我在这边举一个例子,就是所谓的化学分子指纹。这个也是生物信息学的一个当前很火的应用。
1 需要解决问题
找出药物中哪些成分和治疗效果之间关系。
2 解决问题思路
2.1 定位分析对象
药物具有物理和化学性能,我们需要从二者来分析其具有的功效。对于威力特征,包括其溶解度等,可以作为一个研究维度。另外就是从化学特点来分析。化学分析有原子和分子两个层面,从原子层面来说,太过细碎,很难得到合理入手点,从分子层面来说,太过复杂,因此,应该从二者的中间层面,及可能起核心作用的功能团。对于功能团,需要从组分及结构两个方面来考虑,
2.1 寻找相关对象
药物和治疗疾病之间是一种链式关系。 一般来说,是药物分子—靶点大分子—生理效应(药理效应/副作用)+ 药物分为结构特异性与非结构特异性药物,非结构特异性药物通过理化性质发挥作用。如铝碳酸镁治胃病主要靠其酸碱反应中和胃酸、铝生成胶体的性质来形成胃黏膜保护层。结构特异性药物主要通过与特定靶点作用产生生理效应,在病理条件下,这些生理效应就是药理作用(如高血压时降血压、发烧时降体温),但一个药物往往不止一个作用靶点,一个靶点在不同的部位也可能发挥不同生理作用,因此在正常生理状态的部位产生的额外的生理作用就会导致副总用。,因此,需要从这些有效药物中确定这些功能团。功能团中,一些细小的组分差别(如可能某些原子)和一些简单的结构差异(如苯环上对或者间链接的一个羟基和一个H原子(理解是对的,只是例子不太对) )可能对治疗效果没有本质影响,这些都需要作为相同/似功能团对待。
2.3 问题解决过程
第一步:确定不同药物分子中有哪些组分和结构都相同/似的片段
第二步:组分和结构都相同/似的片段怎样划分
3、 AI方法应用解决
药物的繁多和分子的复杂,需要通过机器学习的方法来实现。 对于一个化学分子让其组分和结构进行编码,得到0,1组成的字符串,然后利用频繁项挖掘、聚类等算法获得有用的字符串,通过逆编码得到多个功能团,利用药物专业分析得到其核心组分和重要有效结构,这就是化学分