AlphaGenome Atlas собрал прогнозы для 9 млрд вариантов ДНК
Google DeepMind открыла исследователям каталог прогнозов для всех возможных однонуклеотидных замен в человеческом геноме. Ресурс помогает ранжировать варианты и изучать их предполагаемые молекулярные эффекты, но остаётся инструментом для научной проверки.
Каталог молекулярных эффектов
Google DeepMind представила AlphaGenome Atlas — набор предварительно рассчитанных прогнозов для примерно 9 млрд однонуклеотидных вариантов человеческого генома, то есть всех возможных замен одной буквы ДНК. Такой масштаб нужен потому, что экспериментально проверить каждую из этих замен практически невозможно. Ресурс доступен для академических исследований через веб-портал и API.
Для каждого варианта каталог содержит тысячи предсказаний, связанных с регуляцией генов в сотнях типов клеток и тканей человека и мыши. В него также входит AVI — единая оценка предполагаемого влияния варианта, разложение этой оценки по биологическим признакам и база более чем из 2 500 повторяющихся последовательностей ДНК. AVI объединяет прогнозы AlphaGenome и AlphaMissense и охватывает как кодирующую часть генома, составляющую около 2%, так и некодирующую часть, около 98%.
Примеры применения
В совместной работе с консорциумом GREGoR исследователи использовали AVI, чтобы отобрать кандидатов для анализа неразгаданных редких заболеваний. Один из найденных вариантов затрагивал ген DNM1, связанный с эпилептической энцефалопатией; лабораторные проверки подтвердили предсказанный эффект на сплайсинг и структуру белка.
В анализе данных более 54 тысяч участников UK Biobank группировка редких вариантов по прогнозируемым молекулярным эффектам позволила выявить на 22% больше ассоциаций некодирующих вариантов. Это результат конкретного анализа, а не гарантия такого прироста для других выборок. В отдельном исследовании индекса массы тела анализ 1% наиболее значимых по прогнозу некодирующих вариантов указал на 19 генетических областей для дальнейшего изучения.
Как интерпретировать прогнозы
Atlas предназначен для приоритизации вариантов и формирования проверяемых гипотез о механизмах работы генов. Прогнозы модели не устанавливают диагноз и не заменяют экспериментальную валидацию: сами авторы описывают каталог как исходную основу, которую будут уточнять по мере развития моделей и данных.
Академический доступ предоставляется бесплатно для некоммерческого использования. Коммерческое использование через Google Cloud заявлено как будущая возможность.