🧬 Команда из Университета Миссури разработала инновационную технологию, способную точно предсказывать одноклеточную конфигурацию хромосом в виде 3D-архитектуры.

Цепочка ДНК хранится в хромосомах, но, чтобы поместиться в ядре клетки, она скручивается в компактную упорядоченную структуру. Если скручивание происходит неправильно, у человека возникают генетические заболевания.

В основе новой разработки лежит усовершенствованная SO(3)-эквивариантная графовая нейронная сеть (GNN) — передовая архитектура машинного обучения, способная обрабатывать трехмерные пространственные структуры. Технология выявляет значимые закономерности и реконструирует строение хромосом, даже если входные данные неполные или неоднозначные. GNN также фиксирует частоту взаимодействия хроматина, который упаковывает молекулы ДНК в компактную структуру и предотвращает спутывание цепочки. Таким образом, новая модель стала учитывать факторы скрученности и изменчивости внутри ядра клетки.

Раньше для анализа внутриклеточной структуры использовали усредненные данные популяций клеток, что делало невозможным учет факторов скрученности и изменчивости. Это принципиально важно, так как именно структурная неоднородность между клетками может предопределять важнейшие биологические функции.

Разработка ученых раскрывает динамическую природу генома в клеточной среде: возможность реконструировать трехмерные структуры с разрешением на уровне отдельных клеток открывает новые возможности для исследования генетических заболеваний.

Подписывайтесь 👉Технологические конкурсы НТИ Up Great

#Зарубежный_опыт