Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

ИИ поможет генным инженерам

Группа исследователей из Инженерного колледжа Сеульского национального университета и Медицинской школы Университета Ёнсе создали искусственный интеллект (ИИ), который повышает точность технологии редактирования генома CRISPR-Cpf1.

CRISPR является важным инструментом технологии редактирования генов, позволяющим вырезать определённые участки ДНК и избирательно корректировать генетическую информацию клеток. Он состоит из фермента, разделяющего ДНК, и направляющей РНК, которая «указывает» ферменту участок ДНК, который необходимо отщепить.

В процессе редактирования генома очень важно точно нацелить генетические ножницы на ДНК-мишень. В этом и заключается основная проблема технологии CRISPR: довольно сложно выбрать нужную направляющую РНК, которая сможет точно указать ферменту редактируемый участок ДНК.

Группа исследователей разработала ИИ, который собрал данные оценки эффективности генетических ножниц, подверг их анализу и создал обучающую модель.

Компьютерная программа-симулятор, предсказывающая эффект генетических ножниц, уже существует. Но, в отличие от нового ИИ, количества собранной информации недостаточно для генерирования точного прогноза результата.

Первым шагом в создании модели прогнозирования точности генетических ножниц был сбор информации о 15000 различных направляющих РНК, полученной в результате использования передовых методов анализа. Вся эта информация была введена в ИИ для определения тех «ножниц», которые помогут осуществить наиболее точное редактирование генов. Кроме этого, ИИ определил доступность тех или иных РНК для целевых участков ДНК. Этот процесс позволяет выявить те гены, которые могут быть отредактированы с максимальной точностью.

Корреляция между результатом, полученным в процессе эксперимента, и прогнозом, который определил ИИ, составила 0,87. Для сравнения, корреляция экспериментального результата с прогнозом уже существовавших программ составила 0,5-0,6. Чем ближе результат к 1, тем выше точность и надежность прогноза.

ИИ способен самообучаться: исследователи могут получить прогноз результата редактирования интересующего гена, протестировав перед этим несколько моделей генных ножниц. Это значительно сократит затраты времени, сил и материальных ресурсов.

По мере накопления информации о разных генных ножницах точность и надежность прогнозов ИИ будет повышаться.

Статья Hui Kwon Kim et al. Deep learning improves prediction of CRISPR–Cpf1 guide RNA activity опубликована в журнале Nature.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru.


Читать статьи по темам:

генная инженерия компьютеры Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Человечество на распутье

Следующие 50-60 лет нашей истории предоставят человечеству две возможности – либо необычайного расцвета, которого не было еще никогда, либо постепенного заката.

читать

Бактерии RW

Пока в ДНК кишечных палочек можно записывать, перезаписывать и сохранять в сотнях поколений всего один бит информации. Следующим шагом станет создание бактериальной памяти, запоминающей восемь бит (один байт).

читать

Крысиные волки

Ученые из Эдинбурга предлагают сократить популяцию грызунов с помощью генетически модифицированных самцов крыс и мышей.

читать

Светлое будущее

Можно научить клетки реагировать на свет и управлять ими с помощью фонаря. Попробуем разобраться, чем удобна оптогенетика.

читать

Супер-киллеры

Т-лимфоциты, имеющие на своей поверхности рецепторы только к раковым антигенам, в тысячу раз эффективнее уничтожают раковые клетки.

читать

Полуфабрикаты для генной инженерии

Американские исследователи создали трансгенных комаров, которые способны вырабатывать белок Cas9.

читать