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AI揭示影響人腦發育基因組突變

發布時間:2023-02-22 10:35:00來源: 科技日報

  科技日報北京2月21日電 美國研究人員使用人工智能(AI)模型揭示了可能影響人類認知進化的基因組突變。這項人類基因組學的開創性研究可能會(hui) 促進發現複雜腦部疾病的新療法。該研究發表在新一期的《科學進展》上。

  認知是人類進化的一個(ge) 決(jue) 定性特征,使人類有別於(yu) 其他靈長類動物。盡管自人類與(yu) 黑猩猩分道揚鑣以來發生了超過1億(yi) 個(ge) 突變,但隻有一小部分被認為(wei) 是重要的。為(wei) 了駕馭這一巨大的基因組變化圖景,美國國家醫學圖書(shu) 館和國家癌症研究所研究人員創建了人類大腦中基因調控的AI模型。該模型確定了數千種可能影響新皮質發育並通過改變大腦基因調控機製促進能力獲得的突變。

  2001年對人類基因組進行測序時,科學家了解到,隻有2%的基因組序列用於(yu) 編碼基因,而這些基因又會(hui) 轉化為(wei) 蛋白質。這是每個(ge) 細胞都在使用的序列信息。人類DNA的其他98%(通常稱為(wei) “非編碼DNA”)的功能仍然相對未知,而95%的疾病關(guan) 聯隱藏在人類基因組的這些非編碼部分中。

  研究小組合作創建的AI模型能衡量非編碼基因組突變對人腦功能和發育的影響。研究發現了一組破壞大腦調節通路的非編碼突變,這些突變可能導致包括自閉症在內(nei) 的各種複雜的大腦疾病。

  研究人員表示,在人類基因組的非編碼DNA海洋中有一些寶島,它們(men) 對於(yu) 調節人類基因至關(guan) 重要。這些區域的突變在很大程度上是良性的,但有一類突變會(hui) 對大腦調節區域的功能產(chan) 生不利影響,並影響那裏的細胞活動。通過解決(jue) 個(ge) 體(ti) 突變的影響,人們(men) 正在朝著理解複雜疾病和背後機製前進,並為(wei) 開發新的治療方法鋪平道路。

  研究人員表示,這項基礎工作可能會(hui) 對人類健康產(chan) 生長期影響,並推動對人類大腦複雜性的研究。(記者張夢然)

(責編:李雨潼)

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