Российские ученые создали нейросеть для картирования генов по последовательности ДНК

Сотрудники Института AIRI разработали нейросетевой инструмент GENATATOR, который по последовательности ДНК строит карту генов — находит их границы, определяет тип транскрипта и восстанавливает внутреннюю структуру, говорится в пресс-релизе, поступившем в редакцию N + 1. GENATATOR состоит из нескольких моделей, которые работают поэтапно: находят возможные начала и окончания транскриптов, проверяют, похожи ли участки между ними на гены, уточняют их внутреннюю структуру и в завершение фильтруют полученные данные, убирая сомнительные предсказания. Система предназначена для идентификации белок-кодирующих генов и генов длинных некодирующих РНК.

GENATATOR обучили на генах человека и 38 других видов млекопитающих, в том числе моржей и слонов. При этом в ходе тестирования система показала хорошие результаты и на других организмах, в том числе из других биологических царств, например, плодовой мушке Drosophila melanogaster, растении Arabidopsis thaliana и дрожжах Saccharomyces cerevisiae. В отличие от классических методов GENATATOR не ограничен поиском признаков кодирующих генов (старт-кодонов, стоп-кодонов и сигналов сплайсинга), а ищет закономерности непосредственно в последовательностях ДНК в целом. В силу этого он способен анализировать геномные сборки немодельных организмов, для которых нет имеющихся подробных аннотаций. Модели есть в открытом доступе, их функционал доступен на веб-сервисе, а для оценки качества создан открытый лидерборд.