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借助生成式 AI,MIT 化学家可以快速计算 3D 基因组结构
一种新方法只需几分钟而不是几天,就可以预测特定 DNA 序列在细胞核中的排列方式。
来源:MIT新闻 - 人工智能你体内的每个细胞都包含相同的基因序列,但每个细胞仅表达这些基因的一个子集。这些细胞特异性的基因表达模式确保了脑细胞与皮肤细胞的不同,而这些模式部分由控制每个基因可及性的遗传物质的三维结构决定。
麻省理工学院的化学家们现在想出了一种利用生成人工智能确定这些 3D 基因组结构的新方法。他们的技术可以在几分钟内预测数千种结构,比现有的分析结构的实验方法快得多。
使用这种技术,研究人员可以更轻松地研究基因组的 3D 组织如何影响单个细胞的基因表达模式和功能。
“我们的目标是尝试从底层 DNA 序列预测三维基因组结构,”化学副教授、这项研究的资深作者张斌说。 “现在我们可以做到这一点,这使得这项技术与尖端实验技术相媲美,它确实可以开辟许多有趣的机会。”
麻省理工学院研究生 Greg Schuette 和 Zhuohan Lao 是这篇论文的主要作者,该论文今天发表在《科学进展》上。
今天发表在《科学进展》上 科学进展从序列到结构
从序列到结构在细胞核内,DNA 和蛋白质形成一种称为染色质的复合物,它具有多个组织层次,使细胞能够将 2 米长的 DNA 塞进直径仅为百分之一毫米的细胞核中。 长链 DNA 缠绕在称为组蛋白的蛋白质上,形成一种有点像串珠的结构。
“深度学习在模式识别方面确实很擅长,”张说。 “它使我们能够分析非常长的 DNA 片段、数千个碱基对,并找出这些 DNA 碱基对中编码的重要信息。”
快速分析
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