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Nature|AI预测基因启动子序列的有效性和进化

这些酵母中,不同的细胞携带不同的调控 DNA 序列,这些序列被称为启动子,它们位于一小段环状DNA上,位置靠近YFP基因,这使得它们能够驱动YFP的表达。...研究者使用这些数据训练神经网络,以预测不同启动子序列对基因表达的驱动程度。c. 研究者检验了网络的预测能力。...例如,研究者们合成了数千个未用于训练的启动子序列,测定了它们驱动基因表达的能力,发现该神经网络非常准确地预测了每个启动子对基因表达的驱动程度。...另外,研究者们将随机起始序列输入这个神经网络,发现其根据启动子序列预测基因表达的能力,可将这些起始序列转换为预测驱动表达水平处于极端(非常高或非常低)的启动子序列,这项能力经过了十轮计算机模拟的进化。...首先,它只改变了基因序列中的启动子,而启动子只是能够影响基因表达的几种序列之一。它并没有对编码区序列的变异进行研究,编码区突变也可以影响基因表达产物。

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    数据分析-启动子进化分析

    启动子的重要性​启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列,它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列,多数位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身不被转录。...但有一些启动子(如tRNA启动子)位于转录起始点的下游,这些DNA序列可以被转录。启动子的特性最初是通过能增加或降低基因转录速率的突变而鉴定的。启动子一般位于转录起始位点的上游。...图片可以选取wrky基因进化比较近的物种进行启动子序列的提取。图片在网页上点击每个node可以导出启动子序列,已知基因号和物种信息后,提取主要还是在ensembel网站上进行。...启动子motif分析前面已经得到了多个物种的启动子序列,然后我们选用tbtools的fasta merge进行序列的合并,得到全部的fa文件。...启动子进化树构建进化分析也是选用的常用的MEGA软件进行分析。首先是进行碱基序列的比对,我选用的的muscle的模型进行比对,比对后截去5'端和3'端与其他序列差异较长的碱基,然后输出mega序列

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    . | 基于扩散的生成模型用于从头设计启动子

    作者还改进了FID指标的计算方法,使用卷积层来提取启动子序列的特征矩阵。得到的合成启动子的FID为1.37,这意味着合成启动子的分布与自然启动子类似。...模型部分 在合成启动子序列的实验设计中使用了三个数据集。...扩散模型的构建主要包含两个阶段:在预定义的前向扩散过程中,高斯噪声逐渐加入到自然启动子序列中,直到完全被噪声取代。接下来的去噪扩散过程中,神经网络被训练以减少噪声并恢复自然启动子序列。...如序列标志所示(见图3),合成启动子中包含-10和-35区域,这意味着扩散模型能部分学习自然启动子的保守序列特征。此外,本工作严格遵守了保守序列的间距条件,结果大约为18个碱基对。...其中45%的GC含量的启动子序列最为常见。

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    EPIVAN | 基于预训练和注意力机制的启动子增强子相互作用预测

    研究背景 增强子是一段50-1500bp的DNA序列,它能够提高特定基因的转录活性,能大大增强启动子的活性。...启动子是转录起始位点上游与RNA聚合酶结合的一段DNA序列,能使RNA聚合酶与模板DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。增强子和启动子的相互作用关键影响了基因的表达调控,和人类疾病的发生密切相关。...为了解决这些问题,作者提出了一个新的深度学习模型,EPIVAN,只需要输入增强子和启动子的基因序列就可以预测增强子和启动子的相互作用。...相比以单细胞系的增强子和启动子基因序列作为训练语料,dna2vec使用更大的学习语料库,因此学习的DNA向量包含更多的序列信息。...总结 在这项工作中,作者提出了一个仅使用增强子和启动子序列就能预测增强子和启动子相互作用的新模型EPIVAN。

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    Nucleic Acids Res.|华大智造联合复旦大学发布人类基因组轻量级语言模型,整合卷积层以碱基分辨率解释非编码区

    利用ALBERT版本的Transformer架构,通过模型微调可被迁移用于序列标记任务(启动子识别、增强子-启动子相互作用预测、染色质状态预测)和非编码变异优先排序任务。...作者使用[CLS] token作为LOGO预训练模型提取的全局特征,以此代表每个输入序列的聚合表示,后续用于不同的下游序列分类任务。[SEP]标记表示每个输入序列(方法)的结束。...对于启动子识别和增强子-启动子互作预测任务,LOGO学习了人类参考基因组k-mers的上下文语义表示,并实现了启动子预测和增强子-启动子相互作用预测的最先进性能。...(D)使用5-mer标记化的预训练LOGO (LOGO-5-mer)在启动子预测任务中进行微调,并与EPDnew数据库中的启动子序列DeeReCT-PromID进行了评估,包括有TATA-box、没有TATA-box...以及同时包括两者的启动子序列

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    MIT「神谕」模型登Nature封面!破译DNA的前世今生和未来

    其中,不同的细胞会携带不同的启动子。这些启动子位于一小块环状DNA上靠近YFP基因的地方,作为蛋白质的结合位点,启动子可以控制附近基因的表达。...具体来说,研究人员使用了3000多万个不同的启动子,每个启动子的长度是80个碱基对,并对每个含有这些启动子之一的细胞产生的YFP进行量化。...为了验证其有效性,研究人员合成了数千个未用于训练的启动子序列,并测量了它们驱动基因表达的能力。 结果表明,神经网络非常准确地预测了每个启动子序列驱动基因表达的程度。...此外,研究人员还向该网络提供了随机的起始序列,结果同样证明了,AI从序列中预测基因表达的能力可以用于将这些起始序列转化为极端YFP表达的启动子序列。...其一,研究人员只改变了启动子--只是可能影响基因表达的几种类型的序列中的一种。它没有考虑到周围DNA变化的影响,包括可能影响基因表达的蛋白质编码区的变化。

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    一文教会你查找基因的启动子、UTR、TSS等区域以及预测转录因子结合位点

    启动子(promoter):与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。做生信分析时,一般选择上游1 kb,下游 500 nt,也有选上下游各1 kb的。...如果关注核心启动子,可见生信宝典之前发布的Jaspar数据库介绍。获取正链或负链的启动子序列时要注意方向。之前awk的教程中有些提及。...查找基因的启动子区域-NCBI 1. 打开PubMed:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed ? 2....一般认为基因上游2 kb区域为该基因的promoter区域,所以将基因上游2 kb序列调出来: ? 7. 复制上述序列就是基因的启动子序列了。 2. 查找基因的启动子区域-UCSC 1....得到下面的序列信息,开头直到第一个大写字母前面的所有小写字母序列即为该基因的promoter序列,你可以跟NCBI上得到的序列比对一下,看看是不是一样的呢? ? 3.

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    基因日签【20210622】CpG岛是调控靶标(内含第20章真核生物的转录小结)

    关键概念 未甲基化的CpG岛围绕在组成型表达基因的启动子周围。 .贰. 关键概念 CpG岛也存在于一些组织特异调控基因的启动子中。 .叁....三种RNA聚合酶中没有一种能够直接识别它们的启动子。...它们有着相同的原则,即主要由转录因子来负责对任何特定启动子中的特征序列元件进行识别,进而结合RNA聚合酶,并将它正确地定位于起始点,在每种启动子上,组蛋白八聚体必须被去除或移开,然后通过一系列单一因子加入...RNA聚合酶Ⅱ启动子由若干位于起始点上游区域中的短序列元件组成,每种元件都可以和一个或多个转录因子结合。在转录起始反应中,RNA聚合酶Ⅱ的CTD会被磷酸化。...增强子可以激活启动子,增强子序列可以从很远的距离并且以两种取向中的任意一种在基因的两侧发挥作用。

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    【数字信号处理】序列分类 ( 单边序列和双边序列 | 左边序列 | 右边序列 | 有限序列和无限序列 | 稳定序列和不稳定序列 )

    文章目录 一、单边序列和双边序列 二、有限序列和无限序列 三、稳定序列和不稳定序列 一、单边序列和双边序列 ---- 单边序列 : 序列 x(n) , 如果存在 整数 N_1 或者 N_2..., 使得 x(n) = 0 (n < N_1) 或者 x(n) = 0 (n > N_2) 则称该序列 x(n) 为 单边序列 ; 前者是 右边序列 , 从 N_1 整数开始 左边为 0 ,...有效值都在右边 ; 后者是 左边序列 , 从 N_2 整数开始 右边为 0 , 有效值都在左边 ; 与 " 单边序列 " 相对的是 " 双边序列 " ; 二、有限序列和无限序列 ---- 序列...; 与 优先序列 相对应的是 " 无限序列 " ; 起点 N_0 = 0 的 有限序列 是一个典型序列 ; 如 : x(n) = \{ 1, 3 , 5, 20 \} 上述序列没有写下标 , 则默认从...0 开始 , 上面的序列就是有限序列 ; 三、稳定序列和不稳定序列 ---- 序列 x(n) , 如果是 绝对可求和的 , \sum^\infty_{n=-\infty}|x(n)| < \infty

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