AZ 
Yeni maşın öyrənmə vasitəsi genomika tədqiqatlarının dəqiqliyini artırır
Virciniya Universiteti tərəfindən
Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib
Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin
Doğru və yalançı H3K27me3 CUT&Etiket siqnallarının seçilməsi. (a, b) Doğru (a) və yalançı (b) H3K27me3 CUT&Etiket siqnalları olan genom bölgələrinin sxemləri. Mənbə: bioRxiv DOI: 10.1101/2025.09.02.673784
Virciniya Universiteti Tibb Məktəbinin alimləri genomun öyrənilməsi üçün məşhur bir metodda geniş yayılmış səhv mənbəyini müəyyən ediblər və onu düzəltmək üçün maşın öyrənmə vasitəsi yaradıblar. Pulsuz vasitə bu metoddan istifadə edərək yaradılan həm ənənəvi, həm də tək hüceyrəli məlumatların etibarlılığını artıra bilər, tədqiqatçılara sağlamlıq və xəstəliklərdə gen aktivliyinin necə idarə olunduğuna dair daha aydın bir fikir verə və gələcək diaqnostika və dərman inkişafı səyləri üçün daha güclü təməl yarada bilər.
Bədəndəki demək olar ki, hər hüceyrə eyni DNT ardıcıllığına malik olsa da, fərqli hüceyrələr öz kimliklərini və funksiyalarını qorumaq üçün fərqli gen dəstlərindən istifadə edirlər. Bu nəzarətin böyük bir hissəsi “epigenom”dan – DNT ardıcıllığının özünü dəyişdirmədən genlərin açılıb-bağlanmamasına təsir edən kimyəvi modifikasiyalardan və xromosomların struktur xüsusiyyətlərindən gəlir.
CUT&Tag (Hədəflərin Altında Parçalanma və Etiketləmə) metodu bu epigenomik xüsusiyyətləri çox kiçik nümunələrdən və hətta fərdi hüceyrələrdən səmərəli şəkildə xəritələşdirə bilər. Lakin, fəlsəfə doktoru Çonqji Zanqın rəhbərlik etdiyi UVA tədqiqatçıları metodda orijinal bioloji siqnallara bənzər artefaktlar yaradan “gizli bir qərəz” aşkar etdilər.
UVA-nın Genom Elmləri Departamentinin əməkdaşı və UVA Hərtərəfli Xərçəng Mərkəzinin hesablama genomikası direktoru Zanq bildirib ki, “DNT ardıcıllığı notlara bənzəyir. Epigenom hansı notların çalınacağını, nə vaxt və hansı alətlərlə çalınacağını müəyyən edir”.
“Texniki artefakt real siqnal kimi görünəndə tədqiqatçılar səhv bioloji mexanizmə doğru yönələ bilərlər. Bu risk, xüsusən də əsl siqnalların onsuz da az olduğu tək hüceyrəli məlumatlarda ciddidir.”
Gizli qərəzliliyi tapmaq və düzəltmək
CUT&Tag əvvəlki metodlarla müqayisədə bir çox üstünlüklərə malikdir və alimlər arasında tez bir zamanda populyarlıq qazanıb. Lakin onun son vaxtlara qədər diqqətdən kənarda qalan zəif cəhətləri də var. Analiz, təbii olaraq genomun açıq, əlçatan bölgələrini dəstəkləyən Tn5 transpozaza adlı bir fermentə əsaslanır.
Zanq və həmkarları aşkar ediblər ki, bu üstünlük alimlərin təxminən 300 dərc olunmuş məlumat dəstini araşdırdıqdan sonra “ciddi” adlandırdıqları yanlış və çaşdırıcı tədqiqat nəticələri yarada bilər.
Artefaktları aşkar etmək üçün tədris proqramı
Problemin gözlənilməz miqyasını kəşf edən Zang və komandası, CUT&Tag qərəzini düzəltmək üçün maşın öyrənməsindən istifadə edən PATTY (Tn5 Transposase Yielded qərəzi üçün meyl analizatoru) alətini hazırladılar. Alimlər bildirirlər ki, bu, həm bir çox hüceyrədən alınan ənənəvi məlumatlarda, həm də daha seyrək tək hüceyrəli məlumatlarda təsirlidir. Tədqiqat Nature Communications jurnalında dərc olunub .
Zanq bildirib ki, “Səs-küylü məlumatlarda əsl siqnalları aşkar etmək ot tayasında iynə tapmaq kimidir və bir çox ot parçası həqiqi iynələrə bənzədikdə daha da çətindir. PATTY sadəcə bir fonu çıxarmaqla siqnalları aşkarlamır. O, əsl iynənin otdan necə fərqləndiyini öyrənir və öyrənilmiş modeldən istifadə edərək artefaktı azaldır, eyni zamanda real siqnalları qoruyur.”
Daha təmiz məlumatların gündəlik edilməsi
Zang və həmkarları PATTY-ni GitHub və Zenodo -da pulsuz, açıq mənbəli proqram təminatı paketi kimi təqdim ediblər . Onlar ümid edirlər ki, onların aləti genomik tədqiqatları təkmilləşdirəcək və nəticədə UVA-nın yeni Paul və Diane Manning Biotexnologiya İnstitutunun əsas missiyası olan yeni diaqnostika və dərmanların xəstələrə daha tez çatdırılmasına kömək edəcək.
Zanq bildirib ki, “Biz inanırıq ki, qərəzlilik korreksiyası CUT&Tag analizinin adi bir hissəsinə çevrilməlidir. Daha təmiz məlumatlar alimlərin texniki artefaktların ardınca vaxt və resursları itirməsinin qarşısını ala bilər və real bioloji fərqləri daha asan görməyə kömək edə bilər. Daha geniş şəkildə desək, PATTY digər genom texnologiyalarında oxşar qərəzlilikləri korreksiya etmək üçün konseptual çərçivə təqdim edir.”
UVA tədqiqat qrupu Şenqen Şon Hu, Qinqinq Çen, Meqan C. Qrieko, Menqsue Tian və Zanqdan ibarət idi.
Birminqemdəki Alabama Universitetindən Zhangli Su və Anindya Dutta və Şanxay Jiao Tong Universitetindən Lin Liu da əməkdaşlar olub. Alimlərin bu işdə heç bir maddi marağı yoxdur.
Nəşr detalları
Şengen Şon Hu və digərləri, PATTY, toplu və tək hüceyrəli CUT&Etiket profilini təkmilləşdirmək üçün açıq xromatin qərəzini düzəldir, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73599-8 BioRxiv haqqında DOI: 10.1101/2025.09.02.673784
Jurnal məlumatları: Nature Communications , bioRxiv
Əsas anlayışlar
Virciniya Universiteti tərəfindən təmin edilir
