ИИ раскрывает «грамматику ДНК» для целевого редактирования генов, улучшения генной терапии и многого другого

Исследования с использованием ИИ расшифровывают переключатели управления ДНК, предлагая избирательную активацию генов для определенных тканей

ИИ улучшает контроль генов в JAX, Институте Брода и Йельском университете.

Реклама <стр>Исследователи использовали ИИ для понимания закономерностей в последовательностях ДНК, которые контролируют, когда и где активны гены. Эта работа, разработанная Лабораторией Джексона, Институтом Брода Массачусетского технологического института и Йельским университетом, представляет новый инструмент для точного редактирования генов. Основное внимание в этом исследовании уделялось областям ДНК, называемым цис-регуляторными элементами (CRE). Это своего рода переключатели включения-выключения, которые гарантируют, что определенные гены активны только в правильных клетках. В то время как CRE помогают направлять гены на работу в одном типе клеток, а не в других, правила — или «грамматику» — того, как работают CRE, было сложно понять.<стр>Чтобы расшифровать эти правила, команда проанализировала большие наборы данных ДНК с помощью модели ИИ. Эта модель определила шаблоны CRE, которые помогают активировать или подавлять гены в определенных клетках. Затем исследователи использовали эти идеи для разработки синтетических переключателей ДНК, нацеленных на определенные ткани.

Тестирование на живых моделях

Команда протестировала эти синтетические переключатели, или CRE, на животных моделях, чтобы увидеть, насколько хорошо они работают. Они наблюдали успешные результаты, такие как активация флуоресцентного маркера только в клетках печени эмбрионов данио-рерио без воздействия на другие ткани. Такое точное нацеливание показывает потенциал будущих терапий, которые активировали бы гены только в одной ткани или органе.

Используя этот подход ИИ, ученые создали тысячи новых CRE, каждый из которых обладает уникальными функциями для целевого контроля генов. Это развитие может привести к генетическим методам лечения состояний, требующих специфического воздействия на клетки.

Будущие применения и медицинский потенциал

Этот инструмент может продвинуть редактирование генов для исследований, но он также открывает двери для целевых методов лечения. Благодаря возможности включать или выключать гены в определенных типах клеток ученые видят применение в лечении генетических состояний или улучшении восстановления тканей. Как отметил ведущий исследователь Райан Тьюи, этот подход может позволить исследователям «тонко настроить активность генов в одной ткани», проложив путь к лечению с минимальными побочными эффектами для других клеток.

• ESA и SpaceX обсуждают объединение усилий для борьбы с космическим мусором.
• Ознакомьтесь с последним уловом Хаббла: ошеломляющая галактика IC 3225