Учёные Института AIRI создали нейросеть GENATATOR, которая может разметить гены по последовательности ДНК. Это важно для биотехнологий, так как позволяет работать с геномами, для которых отсутствуют подробные биологические данные.
Почему разметка геномов актуальна
По информации базы данных NCBI, только 166 из 4582 геномов млекопитающих имеют подробную аннотацию. Это создаёт сложности для научных исследований, особенно в случае немодельных организмов, для которых недостаточно данных. Модель GENATATOR решает эту проблему, позволяя быстрее получать информацию о генах.
Как работает GENATATOR
Модель GENATATOR применяется поэтапно. Сначала определяются возможные границы транскриптов, затем подтверждается наличие участка, похожего на ген, и классифицируется тип транскрипта. В конечном итоге модель выделяет экзоны и интроны и формирует итоговую разметку с высокой степенью точности.
В отличие от традиционных методов, начинающих с белок-кодирующих генов, GENATATOR ищет закономерности непосредственно в ДНК, что делает её подход более универсальным. Она обучалась на 38 видах млекопитающих и продемонстрировала хорошие результаты даже на организмах, ранее не встречавшихся в обучающих данных.
Зачем это нужно для исследований
Данная разработка — значительный шаг для ускорения аннотации геномов. Как отметил биолог Вениамин Фишман, новые геномы создаются быстрее, чем размечаются, что делает GENATATOR важным инструментом в биоинформатике. Кроме того, система поможет в поиске генов длинных некодирующих РНК и белок-кодирующих генов.
Разработка открывает новые горизонты для биотехнологий и исследований в России и СНГ. Если ваша работа связана с геномикой, ознакомление с возможностями GENATATOR может существенно ускорить процесс аннотации и повысить точность результатов.
Следующий шаг — оценка качества GENATATOR относительно других решений, для чего создан открытый лидерборд.