I ricercatori del MIT hanno sviluppato ChromoGen, un modello di IA rivoluzionario che prevede rapidamente la struttura 3D del genoma, un compito che prima richiedeva settimane e ora può essere realizzato in pochi minuti. Questa innovazione, descritta in dettaglio su Science Advances, combina l'apprendimento profondo con l'IA generativa per analizzare le sequenze di DNA e l'accessibilità della cromatina, consentendo la rapida generazione di migliaia di strutture di cromatina.
La struttura 3D del genoma detta l'espressione genica e la diversità cellulare. ChromoGen utilizza un sistema in due parti: una parte analizza le sequenze di DNA e l'altra, un componente di IA generativa, prevede le strutture 3D sulla base di un set di addestramento di oltre 11 milioni di conformazioni di cromatina. Ciò consente ai ricercatori di studiare come l'organizzazione del genoma 3D influisce sull'espressione genica e sulle funzioni cellulari in modo più efficiente.
Guidato da Bin Zhang, professore associato di chimica al MIT, il modello di IA del team può prevedere migliaia di strutture di cromatina in pochi minuti, significativamente più velocemente delle attuali tecniche sperimentali. Le previsioni del modello si allineano ai dati sperimentali e prevedono accuratamente i dati di altri tipi di cellule, rendendolo uno strumento prezioso per esplorare le variazioni della cromatina e i loro effetti funzionali. I ricercatori hanno reso il loro modello e i loro dati pubblicamente disponibili, invitando a un'ulteriore esplorazione scientifica.