育種

　　據(jù)中國(guó)農(nóng)科院*新消息，該院生物技術(shù)研究所汪海博士與美國(guó)康奈爾大學(xué)愛(ài)德華·巴克勒（Edward Buckler）院士團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)發(fā)出從基因組DNA序列預(yù)測(cè)基因表達(dá)調(diào)控模式的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，它在分子育種領(lǐng)域的作用相當(dāng)于谷歌的“AlphaGo”之于圍棋，為人工智能（AI）輔助定向育種開(kāi)辟了新方向。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》。

　　汪海表示，AI技術(shù)在基因組學(xué)研究中尚未得到廣泛應(yīng)用，緣于生物中具有許多序列高度相似性的基因家族，在訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)將基因隨機(jī)分配到訓(xùn)練集和測(cè)試集中，會(huì)導(dǎo)致該模型優(yōu)先學(xué)習(xí)DNA序列中跟基因家族或進(jìn)化相關(guān)的基序，而不是真正決定基因表達(dá)調(diào)控的基序。

　　該研究以基因家族代替單個(gè)基因?yàn)閱挝浑S機(jī)分配訓(xùn)練集和測(cè)試集數(shù)據(jù)，成功建立了預(yù)測(cè)二元化基因表達(dá)量的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；進(jìn)一步利用多種算法進(jìn)行解析，獲得了調(diào)控基因表達(dá)的關(guān)鍵DNA基序。在此模型基礎(chǔ)上，科研人員利用進(jìn)化上親緣關(guān)系較近的兩個(gè)物種，成功預(yù)測(cè)了同源基因的相對(duì)表達(dá)量，并進(jìn)一步獲得了調(diào)控同源基因相對(duì)表達(dá)量的關(guān)鍵DNA基序。

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