美研究:生成式AI助力染色质结构分析
AI导读:
美国麻省理工学院研究团队利用生成式人工智能,成功实现快速准确分析细胞中染色质结构,将传统实验方法耗时缩短至几分钟,有望推动生物学等领域研究。
新华财经华盛顿2025年2月3日电 染色质,作为人体细胞内遗传信息的载体,其结构的差异深刻影响着不同细胞的特定功能。近日,美国一项前沿研究揭示了生成式人工智能在分析染色质三维结构上的巨大潜力,这一方法相较于传统的实验手段,展现出了更高的效率和便捷性。
染色质,这一细胞核内由DNA和蛋白质等构成的复杂复合物,以其精妙的结构将长达约2米的DNA链条压缩至直径仅为百万分之一毫米的细胞核中。这种结构的多样性直接决定了哪些基因会被有效表达,进而对细胞的功能产生深远影响。
传统分析染色质结构的方法,往往依赖于繁琐的实验流程,耗时长且费力,通常需要一周左右的时间才能获取一个细胞的数据。然而,美国麻省理工学院的研究团队在最新一期的《科学进展》杂志上发表了一项突破性成果。他们利用生成式人工智能,成功实现了对细胞中染色质结构的快速、准确分析,将这一过程的时间大幅缩短至几分钟。
该团队研发了一款名为ChromoGen的人工智能模型,该模型由深度学习模型和生成式人工智能模型两部分组成。深度学习模型经过大量训练,能够“解读”基因组,深入分析DNA序列和染色质中的相关信息;而生成式人工智能模型则基于超过1100万个染色质结构的训练数据,能够准确预测染色质结构。当这两个模型协同工作时,它们能够针对不同的细胞环境,精准地分析并确定相关的染色质结构。
这一创新不仅极大地提升了分析效率,更为科学家们探索染色质三维结构如何调控单个细胞的基因表达模式和功能提供了新的视角,有望推动生物学及相关领域的研究迈向新的高度。
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