AIがDNAの3D構造を高速予測：クロマチン解析の新時代へ
サイエンス出版部 発行書籍
数分でゲノム構造を予測：AIが切り拓く新時代のクロマチン解析 特定のDNA配列が細胞核内でどのように配置されるかを予測する新たなアプローチが、これまで数日かかっていた解析をわずか数分で可能にしました。人間の体内のすべての細胞は同じ遺伝情報を持っていますが、実際に発現する遺伝子は細胞ごとに異なります。脳細胞と皮膚細胞が異なる機能を持つのは、三次元的なゲノム構造が各遺伝子のアクセス可能性を調整し、細胞特異的な遺伝子発現パターンを作り出しているためです。 MITの化学者らは、生成型人工知能を用いて、これらの3Dゲノム構造を高速かつ正確に予測する新技術を開発しました。この技術により、従来の実験法よりもはるかに短時間で数千の構造を予測することが可能となり、ゲノムの三次元配置が細胞機能や遺伝子発現にどのような影響を及ぼすのかを解明する研究が加速することが期待されます。 「私たちの目的は、DNA配列から3次元のゲノム構造を予測することでした」と語るのは、MIT化学科の准教授であり、この研究の責任著者であるビン・チャン博士（Bin Zhang, PhD）です。「この技術は最先端の実験技術と同等の精度を持ち、非常に多くの新しい研究機会を切り開くことができます。」 この研究は、MITの大学院生であるグレッグ・シュエッテ（Greg Schuette）氏とズオハン・ラオ（Zhuohan Lao）氏が筆頭著者を務め、2025年1月31日に『Science Advances』誌に掲載されました。論文タイトルは「ChromoGen: Diffusion Model Predicts Single-Cell Chromatin Conformations（ChromoGen：拡散モデルによる単一細胞クロマチン構造の予測）」です。 配列から構造へ：DNAの折りたたみをAIで予測 細
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