Исследователи из Центра искусственного интеллекта НИУ ВШЭ создали модель DeepGQ, которая с высокой точностью находит в ДНК особые пространственные структуры — G-квадруплексы. Эти «узлы» играют ключевую роль в работе генов и помогают клеткам сохранять свою специализацию. ДНК — это не просто длинная нить, а сложная трёхмерная структура. В тех участках, где много нуклеотида гуанина (G), двойная спираль может сворачиваться в плотные узлы — G-квадруплексы. Модель DeepGQ открывает новые возможности для понимания того, как пространственная организация ДНК влияет на здоровье и болезни, приближая эру персонализированной геномной медицины.
Исследователи из Центра искусственного интеллекта НИУ ВШЭ создали модель DeepGQ, которая с высокой точностью находит в ДНК особые пространственные структуры — G-квадруплексы. Эти «узлы» играют ключевую роль в работе генов и помогают клеткам сохранять свою специализацию.
Что такое G-квадруплексы и почему они важны?
ДНК — это не просто длинная нить, а сложная трёхмерная структура. В тех участках, где много нуклеотида гуанина (G), двойная спираль может сворачиваться в плотные узлы — G-квадруплексы.
- Они работают как переключатели, регулируя доступ к генетической информации.
- Их набор различается в разных тканях (мозге, печени, коже), что помогает клеткам выполнять свои уникальные функции.
- Нарушения в этих структурах связывают с онкологическими и нейродегенеративными заболеваниями.
В чём прорыв DeepGQ?
- Тканеспецифичность: вместо одной универсальной модели создано 14 отдельных версий для разных типов тканей. Это позволяет учитывать особенности клеточной среды.
- Двунаправленный анализ: ИИ анализирует ДНК сразу в двух направлениях, строя точную карту вероятных G-квадруплексов.
- Экономия ресурсов: модель снижает зависимость от дорогих и трудоёмких лабораторных экспериментов.
Где это можно применить?
- Исследование болезней: учёные, изучающие рак или болезни Альцгеймера и Паркинсона, могут использовать DeepGQ для приоритизации участков генома, требующих внимания.
- Персонализированная медицина: в будущем планируется создавать индивидуальные карты опухолей пациента, что поможет подбирать более точное лечение.
Модель DeepGQ открывает новые возможности для понимания того, как пространственная организация ДНК влияет на здоровье и болезни, приближая эру персонализированной геномной медицины.