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dc.contributor.author
Villafañe, Roxana Noelia

dc.contributor.author
Luchi, Adriano Martín

dc.contributor.author
Peruchena, Nelida Maria

dc.contributor.author
Angelina, Emilio Luis

dc.date.available
2022-10-06T14:00:06Z
dc.date.issued
2021
dc.identifier.citation
Optimización de redes basadas en grafo para clasificación compuestos químicos según bioactividad; XVIII Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; Cordoba; Argentina; 2021; 53-54
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/172210
dc.description.abstract
Las redes neuronales basadas en grafo (GNN) han ganado importancia estos últimos años debido a su versatilidad para trabajar en datos no estructurados. La complejidad de los datos no estructurados ha traído desafíos en el campo del aprendizaje profundo que tradicionalmente se ha definido para espacios euclídeos (Liao, 2021). Al respecto, recientemente han surgido propuestas para lidiar con estos inconvenientes, como son las redes basadas en grafo aumentadas con mecanismos de atención y con gates.El campo de la química, y en particular, de la química computacional no ha sido ajena a estos avances, en los cuales las redes basados en grafos han sido utilizados para predicción de propiedades químicas (Wieder, 2020; Korolev, 2020), diseño molecular (Mercado, 2021), estudio de reacciones (Coley, 2019), entre otras. En particular, el docking molecular es la técnica más popular para cribado virtual de compuestos, es decir, a partir de una gran base de datos, es capaz de ir seleccionando compuestos en etapas, para tener futuros candidatos a posibles fármacos/drogas. En este sentido, la exactitud obtenida mediante el docking molecular es menor comparado a otras técnicas computacionales (dinámica molecular, QM/MM, etc). Sakai et al. (Sakai, 2021) demostraron recientemente que, basándose solamente en la estructura 2D de compuestos, no sólo se pueden estudiar las propiedades físico-químicas sino también la bioactividad de compuestos. En este trabajo se presentan los resultados correspondientes a la optimización de una red convolucional basada en grafo (GCN) vanilla y otras redes aumentadas con mecanismos de atención y con gates. El set de datos corresponde a ligandos clasificados como activos e inactivos, con respecto a su poder inhibitorio, frente a la Cruzipaína, una proteína perteneciente a la familia de las cisteín-proteasas. Estos compuestos se encuentran en formato SMILES o formato de texto, a partir del cual se construye el grafo correspondiente que es la entrada para el modelo de aprendizaje profundo. Los datos pertenecientes a AID1478 presentan un fuerte desbalance de compuestos activos e inactivos, para lo cual en el training set se realizó un random undersampling para dar como resultado una proporción de 1:2 activos/inactivos. Durante el entrenamiento de la red, se realizó la optimización de varios hiperparámetros, a saber: número de capas convolucionales, tasa de aprendizaje, tamaño del bache, número de épocas. La optimización del algoritmo se detuvo mediante early stopping para evitar sobreajuste del modelo. Los resultados obtenidos superan a los obtenidos mediante métodos computacionales más clásicos como el docking en exactitud (~50% accuracy vs ~80% accuracy) y tiempo de cómputo (días vs min).
dc.format
text/plain
dc.language.iso
spa
dc.publisher
Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación
dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
dc.subject
COMPUESTOS BIOACTIVOS
dc.subject
QUIMICA MEDICINAL
dc.subject.classification
Ciencias de la Información y Bioinformática

dc.subject.classification
Ciencias de la Computación e Información

dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

dc.title
Optimización de redes basadas en grafo para clasificación compuestos químicos según bioactividad
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type
info:eu-repo/semantics/conferenceObject
dc.type
info:ar-repo/semantics/documento de conferencia
dc.date.updated
2022-09-22T12:45:47Z
dc.journal.pagination
53-54
dc.journal.pais
Argentina

dc.journal.ciudad
Cordoba
dc.description.fil
Fil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina
dc.description.fil
Fil: Luchi, Adriano Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina
dc.description.fil
Fil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina
dc.description.fil
Fil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
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info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://sites.google.com/view/trefemac2021/home
dc.conicet.rol
Autor

dc.conicet.rol
Autor

dc.conicet.rol
Autor

dc.conicet.rol
Autor

dc.coverage
Nacional
dc.type.subtype
Taller
dc.description.nombreEvento
XVIII Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada
dc.date.evento
2021-06-28
dc.description.ciudadEvento
Cordoba
dc.description.paisEvento
Argentina

dc.type.publicacion
Book
dc.description.institucionOrganizadora
Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación
dc.description.institucionOrganizadora
Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Fisica Enrique Gaviola
dc.source.libro
XVIII Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada
dc.date.eventoHasta
2021-07-02
dc.type
Taller
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