Sztuczna inteligencja zmienia badania genomiki: nowe odkrycia dzięki modelom językowym, takim jak GPT-4
WarsawSztuczna inteligencja rozwija się szybko w badaniach nad genomiką. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego pokazali, że duże modele językowe, takie jak GPT-4, mogą zautomatyzować zadania w funkcjonalnej genomice. Ten obszar badań, koncentrujący się na zrozumieniu funkcji genów i ich wzajemnych oddziaływań, był dotychczas skomplikowany i czasochłonny. Duże modele językowe oferują nową metodę analizy zbiorów genów, co potencjalnie zmienia sposób pracy naukowców w tej dziedzinie.
Enrichment genowy to popularna metoda w genomice funkcjonalnej, polegająca na porównywaniu grup genów z bazami danych w celu lepszego zrozumienia ich funkcji. Niemniej jednak, dostępne bazy danych nie zawsze obejmują wszystkie aspekty biologii, co prowadzi do luk w wiedzy. Sztuczna inteligencja może pomóc wypełnić te luki. W badaniu pięciu dużych modeli językowych, GPT-4 uzyskał najlepszy wynik, z 73% skutecznością w identyfikacji funkcji genów, a w 87% przypadków, gdy używane były losowe zestawy genów, model powstrzymał się od zgadywania, zmniejszając ryzyko fałszywych informacji.
Sztuczna inteligencja przynosi wiele korzyści w badaniach nad genami i DNA, ułatwiając i przyspieszając zrozumienie skomplikowanych informacji.
- Wydajność: Zdecydowanie skraca czas potrzebny na analizę danych.
- Dokładność: Zapewnia precyzyjną analizę funkcji genów z minimalnym marginesem błędu.
- Skalowalność: Potrafi efektywnie przetwarzać większe zbiory danych niż tradycyjne metody.
- Innowacyjność: Umożliwia formułowanie nowych, dotychczas niebadanych hipotez.
Te umiejętności świadczą o znaczącej zmianie w podejściu badaczy do badań genomowych. Dzięki automatyzacji analizy zestawów genów, naukowcy mogą poświęcić więcej czasu na projektowanie eksperymentów i zastosowanie ich wyników. W miarę jak technologia się rozwija, duże modele językowe mogą dostarczać spersonalizowane wglądy, co przyczyni się do nowych osiągnięć w medycynie precyzyjnej.
UC San Diego stworzyło stronę internetową, aby wspierać badaczy w korzystaniu z dużych modeli językowych w ich projektach. Działanie to jest częścią większej inicjatywy promującej współpracę w nauce. Dzięki temu badacze mogą łatwiej nawiązywać kontakty, szybciej dokonywać odkryć i dzielić się swoimi metodami.
Sztuczna inteligencja w genomice nie ogranicza się tylko do zarządzania danymi. Możliwość generowania nowych pomysłów badawczych w krótkim czasie przyspiesza osiąganie przełomów. W miarę rozwoju AI, może ona znacząco zrewolucjonizować badania genomiki, umożliwiając lepszą współpracę technologii i biologii w celu głębszego zrozumienia życia.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41592-024-02525-xi jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Mengzhou Hu, Sahar Alkhairy, Ingoo Lee, Rudolf T. Pillich, Dylan Fong, Kevin Smith, Robin Bachelder, Trey Ideker, Dexter Pratt. Evaluation of large language models for discovery of gene set function. Nature Methods, 2024; DOI: 10.1038/s41592-024-02525-xUdostępnij ten artykuł