एमआईटी के शोधकर्ताओं ने क्रोमो जेन विकसित किया है, जो एक अभूतपूर्व एआई मॉडल है जो जीनोम की 3डी संरचना की तेजी से भविष्यवाणी करता है, एक ऐसा कार्य जिसमें पहले हफ्तों लगते थे, अब मिनटों में प्राप्त किया जा सकता है। यह नवाचार, साइंस एडवांसेज में विस्तृत है, डीएनए अनुक्रमों और क्रोमैटिन पहुंच का विश्लेषण करने के लिए डीप लर्निंग को जेनरेटिव एआई के साथ जोड़ता है, जिससे हजारों क्रोमैटिन संरचनाओं का तेजी से उत्पादन संभव हो पाता है।
जीनोम की 3डी संरचना जीन अभिव्यक्ति और सेलुलर विविधता को निर्देशित करती है। क्रोमो जेन एक दो-भाग प्रणाली का उपयोग करता है: एक भाग डीएनए अनुक्रमों का विश्लेषण करता है, और दूसरा, एक जेनरेटिव एआई घटक, 11 मिलियन से अधिक क्रोमैटिन संरचनाओं के प्रशिक्षण सेट के आधार पर 3डी संरचनाओं की भविष्यवाणी करता है। यह शोधकर्ताओं को यह अध्ययन करने की अनुमति देता है कि 3डी जीनोम संगठन जीन अभिव्यक्ति और कोशिका कार्यों को अधिक कुशलता से कैसे प्रभावित करता है।
एमआईटी के रसायन विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर बिन झांग के नेतृत्व में, टीम का एआई मॉडल मिनटों में हजारों क्रोमैटिन संरचनाओं की भविष्यवाणी कर सकता है, जो वर्तमान प्रायोगिक तकनीकों की तुलना में काफी तेज है। मॉडल की भविष्यवाणियां प्रायोगिक डेटा के साथ संरेखित होती हैं और अन्य सेल प्रकारों से डेटा की सटीक भविष्यवाणी करती हैं, जिससे यह क्रोमैटिन विविधताओं और उनके कार्यात्मक प्रभावों की खोज के लिए एक मूल्यवान उपकरण बन जाता है। शोधकर्ताओं ने अपने मॉडल और डेटा को सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराया है, जिससे आगे वैज्ञानिक खोज को आमंत्रित किया जा सके।