Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего научили искусственный интеллект распознавать ключевой участок ДНК, отвечающий за запуск считывания генетической информации. Эта последовательность, известная как «инициатор», найдена примерно в 60% всех генов человека.
Корректная работа десятков тысяч генов, которые включаются в строго определённое время и в определённых клетках, – основа здорового развития организма. Сбои в этом процессе могут приводить к различным заболеваниям, в том числе к раку. Инициатор служит стартовой точкой, с которой начинается синтез необходимых клетке белков, ферментов и гормонов. До сих пор его точная структура оставалась не до конца изученной.
В ходе исследования биологи проанализировали активность около 500 тыс. различных версий инициатора. Полученный массив данных использовали для обучения системы машинного обучения. В результате искусственный интеллект смог выявить характерный ДНК-паттерн, который определяет этот регуляторный элемент.
По словам авторов работы, созданные ИИ-модели впервые позволили точно предсказывать наличие или отсутствие инициатора в генах человека. Новые знания помогут прогнозировать, как мутации в этой области ДНК могут влиять на активность генов и провоцировать болезни. Кроме того, данные и модели можно будет применять для создания синтетических генных «переключателей» с заданными свойствами для терапевтических целей.
