一個名為DeepBind使用的新工具來分析蛋白質(zhì)與DNA和RNA結(jié)合,如何讓它檢測到突變,可能會擾亂細(xì)胞過程和引起疾病。

CIFAR高級研究員丹弗雷(多倫多大學(xué)),監(jiān)督作者Babak Alipanahi Andrew Delong和發(fā)達(dá)的方法使用深學(xué)習(xí)——一個機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)開創(chuàng)CIFAR家伙的神經(jīng)計算與自適應(yīng)感知項目和現(xiàn)在使用的谷歌和Facebook等公司。

成千上萬的蛋白質(zhì)在人類細(xì)胞附著于DNA和RNA和調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。 :“他們的主控制器單元Alipanahi說。 但許多這些蛋白序列會綁定到的挑剔。

DeepBind可以分析嘈雜的實驗數(shù)據(jù)來確定一組的DNA和RNA序列的蛋白質(zhì)將綁定。 然后,它可以看看一個新的序列,計算可能性有多大,這些蛋白質(zhì)綁定到它。 給定一個序列突變,該工具可以分析是否綁定更改。 蛋白質(zhì)結(jié)合位點突變,添加或刪除可以改變基因表達(dá)模式和導(dǎo)致疾病。

Frey高級研究員在這兩個基因在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和程序中的程序計算和自適應(yīng)感知,說,“DeepBind是一系列技術(shù)的一個例子,我們開發(fā)了通過結(jié)合深度學(xué)習(xí)和基因組生物學(xué)方面的專長。 我相信,這些技術(shù)將徹底改變衛(wèi)生保健和精密的醫(yī)學(xué)。 他們是游戲變革者。”

弗雷的組織發(fā)展具有破壞性的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來理解基因組了十多年。 就在去年,技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人像Facebook這樣的公司,谷歌同意的下一個“大事情”是在衛(wèi)生保健和基因組醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。 基于他們的成功在過去的十年中,弗雷的團(tuán)隊完全同意。

DeepBind的第一個人類基因數(shù)據(jù)的分析,描述 自然生物技術(shù) 已經(jīng)提供了新的信息中斷蛋白質(zhì)綁定 突變 與癌癥、血友病和家庭hypercholesterolemia-a遺傳條件與高膽固醇有關(guān)。 系統(tǒng)還透露,一個基因突變導(dǎo)致大腦不正常發(fā)育的大腦皮層可能比此前認(rèn)為的更加復(fù)雜。 具體來說,已知的刪除一個結(jié)合位點的突變被發(fā)現(xiàn)實際上同時刪除兩個結(jié)合位點。

DeepBind遵循的突破發(fā)展“人類拼接代碼”弗雷的集團(tuán)合作CIFAR高級研究員斯蒂芬·謝勒(兒童醫(yī)院和多倫多大學(xué))和蒂莫西·休斯(多倫多大學(xué))。 他們的系統(tǒng)鑒定新基因可能與孤獨(dú)癥譜系障礙,世襲non-polyposis結(jié)腸癌、脊髓性肌肉萎縮癥通過識別基因剪接中的錯誤。 由于許多蛋白調(diào)節(jié)拼接,研究人員打算使用他們的見解從DeepBind改善人類拼接代碼。 新工具大大擴(kuò)展了類型的突變分析啟動子和增強(qiáng)劑。

弗雷說,背后的概念DeepBind非常受CIFAR合作者是誰開發(fā)深度學(xué)習(xí)技術(shù)的最前沿。 “CIFAR建立研究網(wǎng)絡(luò)中起到了至關(guān)重要的作用,導(dǎo)致我們的突破 深度研究 和基因藥物,”弗雷說。