Juan Sebastian Piedrahita Giraldo postdoc mandaat FWO

Onderzoek Juan Sebastian Piedrahita Giraldo

Onderzoeksgroep

Expertise

Ik werk als postdoctoraal onderzoeker op het gebied van bio-informatica en onderzoek hoe metabolieten kunnen worden gedetecteerd via massaspectrometriegegevens met behulp van machine learning-algoritmen. Hiervoor gebruik ik openbare datasets om Deep Learning-modellen te trainen die de gelijkenis tussen moleculen kunnen voorspellen.

Deep learning voor ontdekking van kleine moleculen uit ongerichte massaspectrometriegegevens. 01/10/2024 - 30/09/2027

Abstract

Hoewel massaspectrometrie (MS) van kleine moleculen een essentiële techniek is in verschillende domeinen van de levenswetenschappen, wordt het potentieel ervan belemmerd door de lage annotatiemogelijkheden van MS/MS-spectra. Dit onderzoeksproject heeft als doel om de hoeveelheid biologische inzichten die uit MS data verkregen kunnen worden radicaal te verbeteren met behulp van krachtige deep learning technieken. Ik zal verschillende complementaire deep learning-strategieën ontwikkelen voor de identificatie van kleine moleculen. Eerst zal ik een geleerde spectrum-gelijkenisscore ontwikkelen voor de ontdekking van structureel verwante moleculen. Ten tweede zal ik generatieve AI-technieken gebruiken om uitgebreide spectrale bibliotheken te simuleren. Ten derde zal ik een oplossing ontwikkelen voor de novo-identificatie van moleculen rechtstreeks vanuit MS/MS-spectra. Verder zal ik een holistische benadering van MS introduceren door drie diverse gegevensbronnen – MS/MS-spectra, moleculaire structuren, en natuurlijke taal – te integreren in een gedeelde latente ruimte door middel van multimodaal representatieleren. Dit radicaal vernieuwend paradigma zal de semantische interpretatie van MS data mogelijk maken door MS/MS-waarnemingen direct te koppelen aan moleculaire structuren en expertkennis. Ten slotte zal ik verklaarbare AI-technieken gebruiken om de beslissingen van de ontwikkelde modellen te interpreteren en inzicht te verkrijgen in verborgen patronen in MS experimenten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject