John Innes Centre
Исследовательская группа разработала модель на основе искусственного интеллекта, способную расшифровывать закономерности в РНК растений. Модель поможет лучше понять, как работают РНК и ДНК. Исследование опубликовано в журнале Nature Machine Intelligence.
РНК (рибонуклеиновая кислота) — это молекула, которая играет важную роль в организме и помогает клеткам считывать информацию, записанную в ДНК, чтобы производить белки. Она выступает в роли посредника между ДНК и белками, который помогает клеткам выполнять свои функции. РНК состоит из строительных блоков — нуклеотидов. Нуклеотиды можно сравнить с буквами, а РНК — со словом или предложением, которое несет определенную информацию.
Разработанная нейросеть Plant RNA-FM обучена на огромном наборе данных, состоящем из 54 миллиардов фрагментов РНК, составляющих генетический «алфавит» 1124 видов растений.
Подобно тому как ChatGPT понимает человеческий язык и реагирует на него, Plant RNA-FM научилась понимать грамматику и логику последовательностей и структур РНК. Ученые успешно применили ее для точного определения функций РНК и поиска важных структурных элементов в РНК растений. Эксперименты показали, что обнаруженные с помощью этой модели структуры РНК влияют на то, насколько эффективно генетическая информация считывается для производства белков.
Новая модель искусственного интеллекта научилась расшифровывать скрытые закономерности в последовательностях РНК. Модель Plant RNA-FM позволяет легко находить важные участки в последовательности и структуре РНК растений, включая их вторичную и третичную структуры. Точность Plant RNA-FM при определении границ генов составляет 97,4%, тогда как лучшая из существующих моделей достигает точности 63,9%.
По мнению исследователей, создание Plant RNA-FM представляет собой важный шаг на пути к более глубокому раскрытию тайн «языков» ДНК и РНК в живой природе. В будущем ученые намерены создать еще более совершенные методы на основе искусственного интеллекта, направленные на декодирование этих сложных молекулярных сигналов. Создание Plant RNA-FM может помочь существенно повысить урожайность и ускорить разработку инновационных генно-инженерных технологий с применением ИИ.
Автор: Екатерина Новикова.
Материал опубликован в рамках совместного проекта с Национальным центром развития искусственного интеллекта. Подробнее о развитии ИИ в России — на сайте ai.gov.ru.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.