Mô hình AI mới hé lộ mã ẩn đằng sau sự kích hoạt gen

Việc kích hoạt chính xác hàng chục nghìn gen là rất quan trọng cho sự phát triển và tăng trưởng khỏe mạnh. Các phân đoạn chuyên biệt trong DNA của chúng ta chịu trách nhiệm sắp xếp cẩn thận các chuỗi di truyền dẫn đến việc sản xuất các enzyme, hormone, protein và các thành phần quan trọng khác làm nền tảng cho cấu trúc và chức năng của tế bào. Nhưng nếu các gen này không được kích hoạt chính xác, các tế bào có thể ngừng hoạt động hoặc dẫn đến các rối loạn khác nhau, bao gồm cả ung thư.

Để hiểu đầy đủ các chuỗi cụ thể trong DNA cho phép kích hoạt gen, các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Giáo sư James T. Kadonaga tại University of California San Diego đã bắt đầu giải mã một phân đoạn quan trọng của DNA được gọi là "vùng khởi đầu" (initiator). Đây là vị trí mà các hướng dẫn được mã hóa trong gen lần đầu tiên được chuyển đổi, hoặc biểu hiện, thành các sản phẩm chức năng.

Trong nghiên cứu mới do nghiên cứu sinh Torrey Rhyne-Carrigg dẫn đầu, các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ giải trình tự DNA thông lượng cao để xác định hoạt động biểu hiện gen của khoảng 500,000 phiên bản khác nhau của vùng khởi đầu. Với thông tin này, họ đã sử dụng học máy, một loại trí tuệ nhân tạo, để tạo ra một mô hình AI sau đó giải mã mẫu DNA đặc trưng của vùng khởi đầu. Sau khi danh tính DNA của vùng khởi đầu được hé lộ, các nhà nghiên cứu có thể tìm kiếm trình tự nhận dạng của nó, phát hiện ra rằng khoảng 60% gen người chứa vùng khởi đầu.