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谷歌发布AlphaGenome图谱,利用AI全面绘制DNA突变影响

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谷歌(Google)周二宣布,正式推出AlphaGenome Atlas,这是一个利用其人工智能模型构建的全面数据库,旨在预测人类基因组中所有可能的单核苷酸变异所带来的影响。
该数据库的发布标志着基因组学研究领域的一大步,有望显著加速对遗传疾病(尤其是与非编码DNA相关的疾病)的理解和新疗法的开发。
AI驱动的基因组图谱
谷歌利用其AlphaGenome人工智能模型,预先计算了全部90亿种可能的单碱基遗传变化对基因调控的潜在影响,形成了一个规模高达1拍字节(petabyte)的庞大数据集。
人类基因组中,仅有约2%的区域负责编码蛋白质,这部分已被科学界深入研究。而AlphaGenome Atlas的核心目标是揭示其余98%的非编码区域的奥秘,这些区域的突变与许多复杂疾病有关,但其功能至今仍知之甚少。
为了帮助研究人员高效利用这些数据,谷歌引入了“AlphaGenome变异影响评分”。该评分将编码区与非编码区的预测结果整合为一个综合指标,使研究人员能够快速筛选和锁定最有可能致病的基因突变,而无需手动分析海量数据点。
初步应用已获突破
Ad该工具在发布前已在实际研究中展示出其强大潜力。根据谷歌的发布信息,多个研究团队已经利用该图谱取得了重要发现:
- 罕见病研究:博德研究所(Broad Institute)的Laura Covill团队利用该评分,成功在DNM1基因中识别出一个导致异常剪接的关键变异,为一种罕见病的诊断提供了线索。
- 复杂性状研究:Gareth Hawkes博士在分析英国生物样本库(UK Biobank)超过5.4万名参与者的数据时,借助Atlas发现了22%更多的非编码遗传关联,并新鉴定出19个与体重指数(BMI)相关的遗传区域。
对市场和科研的意义
谷歌已通过一个无需编程技能的网页门户向公众开放AlphaGenome Atlas。此举降低了前沿基因组学研究的门槛,可能催生更多在药物研发、精准医疗和疾病诊断领域的创新。
对于谷歌母公司Alphabet (GOOGL) 而言,这一项目是其在生命科学和医疗健康领域持续布局的重要体现。通过将顶尖AI技术应用于复杂的生物学问题,该公司不仅巩固了其技术领先地位,也为其在未来高增长的医疗科技市场中占据了有利位置。