XRUST.ru » Новости » ИИ нашёл участок ДНК, регулирующий очередность процессов гармоничного развития организма
Новости / Программирование

ИИ нашёл участок ДНК, регулирующий очередность процессов гармоничного развития организма

25 августа 2026, 06:49 111 0 13

Американские биологи выяснили, что запускает работу больше половины генов человека — и сделали это не пинцетом и микроскопом, а нейросетью, которую натравили на полмиллиона фрагментов ДНК.

Переключатель, который прятался у всех на виду

У каждого гена есть своя «кнопка пуск» — участок ДНК, с которого стартует считывание генетической информации. Учёные называют его инициатором: именно здесь клетка решает, включать ген или нет. Проблема в том, что этот участок десятилетиями не поддавался расшифровке — слишком короткая и запутанная последовательность оснований, чтобы выцепить закономерность вручную.

Команда из Калифорнийского университета в Сан-Диего пошла другим путём, обращает внимание xrust. Вместо того чтобы разглядывать инициатор под микроскопом, исследователи под руководством аспирантки Торри Райн-Карригг синтезировали около 500 000 вариантов этого участка и с помощью высокопроизводительного секвенирования замерили, как каждый из них влияет на активность гена. Массив данных вышел настолько большим, что для расчётов задействовали суперкомпьютер Expanse в Сан-Диего — обычный ноутбук такую задачу бы не потянул.

Нейросеть увидела то, что не увидел человек

Полученные полмиллиона примеров скормили модели машинного обучения. Задача была простая на словах и адская на деле: найти общий ДНК-паттерн, который отличает работающий инициатор от бесполезного набора букв A, T, G и C. Алгоритм справился — и, что важнее, впервые сделал это с высокой точностью предсказания.

Дальше модель отправили «гулять» по всему человеческому геному, чтобы проверить, где ещё встречается найденная закономерность. Результат удивил даже авторов: инициатор обнаружился примерно в 60% генов человека — то есть эта крошечная генетическая деталь причастна к запуску большинства процессов в клетке, от роста тканей до синтеза гормонов.

Руководитель лаборатории, профессор молекулярной биологии Джеймс Кадонага, отметил, что построенные ИИ-модели впервые дали надёжный прогноз наличия или отсутствия инициатора в генах — и тем самым фактически раскрыли его ДНК-код. Работа опубликована в научном журнале Genes & Development.

При чём тут рак и почему это не просто теория

Сбой в работе инициатора — не абстрактная неприятность. Когда клетка неправильно включает или выключает гены, это напрямую связано с развитием заболеваний, включая онкологические. Зная точный ДНК-код инициатора, учёные получают инструмент, чтобы заранее прогнозировать, как та или иная мутация в этом участке изменит активность гена — и, соответственно, оценивать риски задолго до того, как проблема проявится клинически.

Есть и практический выход в другую сторону: на основе расшифрованного кода можно проектировать синтетические промоторы — искусственные последовательности ДНК, которые включают или выключают нужный ген по команде. Это уже не диагностика, а инструмент генной инженерии — пригодится и в терапии, и в биотехе.

Это только один винтик в огромном механизме

Сам Кадонага в комментарии подчеркнул, что открытие — это лишь фрагмент куда большей картины. По его словам, в шести миллиардах пар оснований ДНК каждой клетки зашит целый «код экспрессии генов», который определяет, когда, где и в какой степени должен работать каждый ген. Расшифрованный инициатор — только один узел этой системы, но исследователь настроен оптимистично: он рассчитывает, что в обозримом будущем аналогичные ИИ-модели удастся построить и для остальных частей генетического кода.

Показательно, что прорыв случился именно на стыке лабораторной биологии и искусственного интеллекта — без полумиллиона экспериментально проверенных вариантов у нейросети попросту не было бы данных для обучения, а без ИИ этот массив данных так и остался бы нечитаемым шумом.

Источники:
today.ucsd.edu
phys.org
news-medical.net

Xrust: ИИ нашёл участок ДНК, регулирующий очередность процессов гармоничного развития организма



Поделится
13 0

Комментарии


Россия продлила импорт оптоволокна для кабелей до июня 2027 года
Российские производители оптического кабеля смогут использовать импортное волокно при выпуске продукции, соответствующей критериям отечественной, до 30 июня 2027 года. Послабление связано с остановкой завода «Оптиковолоконные системы» в Мордовии, который был единственным производителем оптоволокна в ЕАЭС. Условия для кабельной отрасли продлили до 2027 года Постановление правительства №1026 продлевает специальные условия для производителей кабеля. До 30 июня 2027 года при производстве можно использовать зарубежное оптоволокно. Одновременно предельную долю стоимости иностранных компонентов в цене готового кабеля увеличили с 40% до 70%. Мера важна для поставщиков, работающих с госзакупками и компаниями с государственным участием. Без неё кабельные заводы могли бы лишиться возможности участвовать в части закупок, хотя сам кабель производится в России. Производство волокна в Мордовии остановлено «Оптиковолоконные системы» были единственным предприятием, выпускавшим оптоволокно на
174 7