EvoDiff：革命性的蛋白质序列设计框架

EvoDiff：革命性的蛋白质序列设计框架

evodiff Generation of protein sequences and evolutionary alignments via discrete diffusion models 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ev/evodiff

在生物科学领域，一个全新的开源项目——EvoDiff，正在引领蛋白质工程的未来。这个通用的扩散框架结合了演化规模的数据和扩散模型的独特条件化能力，以实现可控的蛋白质序列空间生成。通过EvoDiff，您可以创建高质量、多样性和结构合理的新蛋白质，覆盖自然序列和功能空间。

项目介绍

EvoDiff是一个基于序列的蛋白设计平台，它能够生成那些结构基模型无法触及的蛋白质，例如含有无序区域的蛋白质，同时也支持为功能性结构模体设计骨架。这一创新方法打破了传统的结构-功能范式，开启了程序化的、序列优先的设计新时代。该项目的详细描述可以在其预印本论文中找到。

项目技术分析

EvoDiff采用了两种前向过程：顺序无关自回归扩散（OADM）和离散降噪概率扩散模型（D3PM）。前者逐步将氨基酸转换为特殊掩码标记，后者通过采样突变来随机化序列。这两种方法都被训练有素的神经网络模型用于反向过程，以从已损坏的序列恢复原始信息。对于MSA（多序列比对）处理，EvoDiff利用MSA Transformer架构，结合“随机”或“最大化多样性”的子采样策略，使进化信息得以充分利用。

应用场景

1. 无条件序列生成：EvoDiff可直接生成新的蛋白质序列，无需额外的训练数据。
2. 有条件序列生成：可以引导生成特定结构或功能的蛋白质，如进化指导的蛋白质生成、无序区生成以及功能性结构模体的支架设计。
3. 序列与MSA分析：工具包提供了自我一致性评估，包括与OmegaFold和ESM-IF1等工具的集成，用于评估生成蛋白质的稳定性和功能。

项目特点

1. 广泛适用性：不仅适用于有序蛋白质，也能处理无序区域，扩大了设计范围。
2. 控制性强：可根据需求生成多样化且结构合理的蛋白质，甚至包括当前技术难以捕捉的特性。
3. 创新技术：结合了演化数据和扩散模型，实现了前所未有的序列空间探索。
4. 易于使用：提供详尽的文档和示例代码，便于研究人员快速上手并进行自己的实验。

要开始使用EvoDiff，只需按照提供的安装指南创建一个新的conda环境，安装必要的依赖，并加载预训练模型。无论您是寻求生物工程的新突破，还是希望深入理解蛋白质序列设计，EvoDiff都是一个值得尝试的前沿工具。立即加入，释放蛋白质工程的无限潜力吧！

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evodiff Generation of protein sequences and evolutionary alignments via discrete diffusion models 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ev/evodiff