ИИ научили читать ДНК с нестандартными «буквами»
Исследователи из Института генома Сингапура (A*STAR GIS) разработали метод, позволяющий точно и эффективно считывать ДНК, содержащую нестандартные основания — дополнительные «буквы» генетического алфавита. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Традиционные ДНК-секвенаторы распознают только четыре стандартных основания: A, T, C и G. Неканонические основания (NCBs), встречающиеся в природе или созданные в лаборатории, открывают возможности для разработки новых лекарств и материалов, но до сих пор их было крайне сложно идентифицировать.
Ученые создали обширную библиотеку искусственной ДНК, содержащую как стандартные, так и нестандартные основания, и использовали нанопоровое секвенирование для записи уникальных электрических сигналов, которые возникают при прохождении каждой «буквы» через микроскопические поры. Для обработки зашумленных данных был применен искусственный интеллект, способный к итеративному обучению и улучшению предсказаний.
«Возможность точно идентифицировать эти новые основания в больших масштабах дает нам гораздо более богатый словарь для записи и чтения биологической информации», — пояснил старший автор исследования доктор Ниранджан Нагараджан.
Этот прорыв может ускорить разработку ДНК- и РНК-терапий, создать новые строительные блоки для наноструктур и нанороботов, а также сделать хранение данных на основе ДНК более доступным и энергоэффективным.
Исследователи планируют расширить работу для обнаружения большего количества нестандартных оснований в вирусах и улучшить способности ИИ по их детекции.
0 комментариев