Исследователи НИУ ВШЭ создали генеративную нейросеть, которая проектирует промоторы и энхансеры — участки ДНК, управляющие активностью генов. Проще говоря, они работают как кнопки и регуляторы: помогают включать нужные гены и менять интенсивность их работы в определённых клетках.

Главное отличие разработки — она работает напрямую с нуклеотидами, то есть генетическими «буквами». Другие модели сначала переводят ДНК в числовой формат, а затем собирают последовательность обратно, из-за чего могут возникать ошибки. Учёные обошли этот этап с помощью метода дискретного сопоставления потоков.

Для обучения использовали около 100 тысяч человеческих промоторов, 89 тысяч энхансеров из клеток меланомы и 105 тысяч последовательностей из мозга мушки-дрозофилы. В испытаниях модель обошла большинство конкурентов при создании промоторов и показала один из лучших результатов при работе с энхансерами.

В перспективе ИИ поможет собирать участки ДНК с заданными свойствами. Технология может пригодиться при разработке генной терапии, а также в синтетической биологии — например, для настройки клеток на производство лекарств, ферментов и других полезных молекул.