ИИ помог ученым понять «грамматику» генома человека

Международная команда исследователей из ведущих научных центров совершила прорыв в области генетики, разработав инновационную модель искусственного интеллекта EpiBERT. Эта передовая система способна раскрывать тайны генетического кода человека и обнаруживать генетические изменения, которые могут быть связаны с различными заболеваниями. Открытие открывает новые горизонты в персонализированной медицине.
В основу революционной разработки легла технология BERT – мощная система глубокого обучения, изначально созданная для понимания человеческой речи. Адаптировав этот успешный подход к генетическому анализу, исследователи создали EpiBERT – интеллектуальную систему, способную прогнозировать активность генов в различных типах клеток с высокой точностью.
Масштаб проделанной работы впечатляет: искусственный интеллект проанализировал колоссальный объем данных, включающий информацию о сотнях разновидностей человеческих клеток. Система обработала геномные последовательности, содержащие около трех миллиардов пар оснований, и детально изучила карты доступности хроматина, которые наглядно демонстрируют активные участки ДНК в процессе клеточного считывания.
Инновационный алгоритм действует последовательно: сначала он выявляет взаимосвязи между структурой ДНК и особенностями хроматина в клетках разных типов, а затем применяет полученные знания для прогнозирования генной активности. Благодаря такому подходу EpiBERT успешно определяет регуляторные элементы генома и создает уникальную «грамматическую систему», объясняющую механизмы активации генов в конкретных клетках.
Этот революционный метод имеет много общего с принципами работы современных языковых моделей, таких как ChatGPT, которые учатся формировать логически связные предложения на основе анализа текстовых данных.
Исследователи отмечают уникальность генетической регуляции: несмотря на то, что все клетки организма содержат идентичную генетическую информацию, их функциональность определяется специфической активацией генов. Особый интерес представляют регуляторные элементы, составляющие пятую часть генома – именно они отвечают за активацию определенных генов. EpiBERT помогает раскрыть механизмы этой сложной регуляции и понять, как их нарушения могут привести к развитию различных заболеваний.
Важно отметить, что недавние исследования в области генетики уже принесли значимые результаты: ученым удалось идентифицировать генетический маркер, связанный с повышенным риском развития онкологических заболеваний. Это открытие, вместе с возможностями EpiBERT, создает мощный фундамент для развития превентивной медицины будущего.
Источник: www.gazeta.ru