Биологическая клетка не синтезирует все закодированные в ее ДНК белки одновременно. Вместо этого она производит их по мере необходимости, включая и выключая определенные гены. Нарушение этого процесса может привести к серьезным заболеваниям.
Изучать регуляцию работы генов непросто. Один из самых современных методов — параллельный анализ массивов с помощью генов-репортеров. Собранные таким образом данные служат основой для создания нейросети, которая предсказывает, какие молекулы контролируют те или иные гены.
К сожалению, выводы, которые делают применяющиеся в вычислительной биологии алгоритмы, трудны для интерпретации. Решение этой проблемы представили исследователи из лаборатории в Колд-Спринг-Харбор, о работе которых рассказывает Science Daily. Они вложили в нейросеть базовые биологические понятия, изложенные математическим языком.
В результате программа научилась представлять выводы таким образом, чтобы они были понятны биологам.
По словам ученых, работа с подобным инструментом стимулирует изучение регуляции генов и поможет понять причины многих болезней и разработать методы их лечения.
Алгоритм OnTAD, созданный учеными из США, способен анализировать строение топологически ассоциированных доменов — особых структур ДНК. В норме они обеспечивают работу всей клетки, однако нарушения их функций могут привести к целому ряду болезней, включая рак.