Naukowcy z MIT opracowali ChromoGen, przełomowy model AI, który szybko przewiduje strukturę 3D genomu, zadanie, które wcześniej zajmowało tygodnie, a teraz jest osiągalne w ciągu kilku minut. Ta innowacja, szczegółowo opisana w Science Advances, łączy głębokie uczenie się z generatywną sztuczną inteligencją w celu analizy sekwencji DNA i dostępności chromatyny, umożliwiając szybkie generowanie tysięcy struktur chromatyny.
Struktura 3D genomu dyktuje ekspresję genów i różnorodność komórkową. ChromoGen wykorzystuje dwuczęściowy system: jedna część analizuje sekwencje DNA, a druga, generatywny komponent AI, przewiduje struktury 3D na podstawie zbioru treningowego składającego się z ponad 11 milionów konformacji chromatyny. Pozwala to naukowcom na bardziej efektywne badanie, w jaki sposób organizacja genomu 3D wpływa na ekspresję genów i funkcje komórkowe.
Kierowany przez profesora chemii z MIT, Bina Zhanga, model AI zespołu może przewidzieć tysiące struktur chromatyny w ciągu kilku minut, znacznie szybciej niż obecne techniki eksperymentalne. Prognozy modelu są zgodne z danymi eksperymentalnymi i dokładnie przewidują dane z innych typów komórek, co czyni go cennym narzędziem do badania zmienności chromatyny i ich funkcjonalnych skutków. Naukowcy udostępnili swój model i dane publicznie, zapraszając do dalszych badań naukowych.