Des chercheurs du MIT ont développé ChromoGen, un modèle d'IA révolutionnaire qui prédit rapidement la structure 3D du génome, une tâche qui prenait auparavant des semaines et qui est désormais réalisable en quelques minutes. Cette innovation, détaillée dans Science Advances, combine l'apprentissage profond avec l'IA générative pour analyser les séquences d'ADN et l'accessibilité de la chromatine, permettant la génération rapide de milliers de structures de chromatine.
La structure 3D du génome dicte l'expression des gènes et la diversité cellulaire. ChromoGen utilise un système en deux parties : une partie analyse les séquences d'ADN et l'autre, un composant d'IA générative, prédit les structures 3D sur la base d'un ensemble d'apprentissage de plus de 11 millions de conformations de chromatine. Cela permet aux chercheurs d'étudier plus efficacement comment l'organisation du génome 3D affecte l'expression des gènes et les fonctions cellulaires.
Dirigée par Bin Zhang, professeur associé de chimie au MIT, le modèle d'IA de l'équipe peut prédire des milliers de structures de chromatine en quelques minutes, beaucoup plus rapidement que les techniques expérimentales actuelles. Les prédictions du modèle s'alignent sur les données expérimentales et prédisent avec précision les données d'autres types de cellules, ce qui en fait un outil précieux pour explorer les variations de la chromatine et leurs effets fonctionnels. Les chercheurs ont rendu leur modèle et leurs données accessibles au public, invitant à une exploration scientifique plus approfondie.