Искусственный интеллект обнаружил 360 тысяч скрытых «выключателей» в ДНК

Группа ученых, в том числе исследователи Высшей школы экономики, представила первую полную карту ДНК-квадруплексов — временных структур, регулирующих активацию генов. Квадруплексы возникают, когда гуаниновые участки ДНК формируют трехмерные узлы, служащие сигнальными точками для белков. Поскольку квадруплексы образуются и исчезают быстро, традиционные методы их изучения были недостаточно эффективны. Для решения этой проблемы ученые применили искусственный интеллект, обучив модель DNABERT на основе крупнейшей базы данных квадруплексов EndoQuad. Модель GQ-DNABERT смогла предсказать около 360 тысяч квадруплексов, что значительно превышает результаты экспериментов. Основное открытие — квадруплексы действуют парами, формируясь в промоторах и энхансерах, совместно регулируя экспрессию генов. Исследование выявило, что в здоровых тканях пары связаны с конкретными функциями, тогда как в опухолевых клетках — с программами роста и деления, что может помочь в разработке противоопухолевых терапий.