Сколтех разработал алгоритм ИИ для моделирования трехмерной структуры ДНК

Специалисты из Сколтеха разработали новый алгоритм на базе генеративного искусственного интеллекта, который способен определять расстояния между генами в трехмерной структуре ДНК. Эта разработка значительно ускорит создание новых лекарств и методов диагностики генетических заболеваний, сообщает ТАСС.

Основной задачей исследования было восстановление данных о расположении генов внутри хромосом, исходя из неполных экспериментальных данных. Для этого ученые использовали метод флуоресцентной микроскопии (FISH), который часто оставляет «пробелы», поскольку не может охватить все участки ДНК. Генеративные модели DDRM, DDPM и DDNM, аналогичные тем, что применяются для дополнения изображений, успешно заполнили недостающие данные.

Эксперименты проводились на участке 21-й хромосомы человека, длина которого составляет 2 млн нуклеотидов. После искусственного удаления части данных алгоритм DDRM показал превосходные результаты по восстановлению расстояний между генами, превзойдя традиционные подходы биоинформатики. Это открывает новые перспективы для более глубокого понимания пространственной организации генома.

Как пояснил старший преподаватель Сколтеха Кирилл Половников, применение генеративного ИИ для таких задач стало новым шагом в науке. Трехмерная структура ДНК играет ключевую роль в функционировании генов, и ее точное моделирование имеет решающее значение для медицины. Уже сейчас российская разработка продемонстрировала свою практическую эффективность.