Создан ИИ, способный гибко управлять работой генов
Российские исследователи представили нейросеть, которая способна проектировать промоторы и энхансеры — ключевые регуляторные участки ДНК. О разработке, созданной в НИУ ВШЭ, сообщили 6 августа. Эту информацию сообщает издание ТАСС.
Как объяснила директор Центра биомедицинских исследований и технологий Мария Попцова, прямое конструирование этих участков на уровне нуклеотидов устраняет ошибки, возникающие при преобразовании ДНК в непрерывное представление. Это открывает путь к сборке регуляторных элементов с заданными свойствами — например, для точечного включения генов в определенных клетках.
Учёные давно ищут способы управлять такими участками, поскольку они могут стать основой для лечения многих заболеваний и создания клеточных культур, производящих ценные молекулы. Генеративные нейросети считаются перспективным инструментом, но прежние модели требовали перевода последовательностей в числовую форму, что вызывало погрешности. Российская команда применила метод дискретного сопоставления потоков, работающий напрямую с «буквами» ДНК.
Для обучения алгоритма использовались 100 тысяч человеческих промоторов, 89 тысяч энхансеров из раковых клеток кожи и 105 тысяч энхансеров из мозга дрозофилы. Испытания показали, что новая модель превосходит большинство существующих решений при генерации промоторов и лучшая среди потоковых методов — для энхансеров опухолевых клеток. Также она обошла многих конкурентов при работе с ДНК дрозофил.
Промоторы и энхансеры — короткие фрагменты ДНК, связывающиеся с белками, которые считывают хромосомы. Они помогают активировать гены или повышать частоту их считывания. Благодаря новой разработке биотехнологи получили более совершенный инструмент для управления геномом.
