?
Программный комплекс для предсказания функциональных элементов генома методами глубинного обучения с использованием омиксных данных
Одной из важных задач геномики и молекулярной биологии состоит в предсказании расположения геномных функциональных элементов (ГФЭ), которые играют важную роль в работе и регуляции геномных и клеточных процессов, но для которых экспериментальные данных либо неполные, либо отсутствуют. Данная задача в настоящее время наиболее эффективно решается методами глубинного обучения на основе информации из доступных полногеномных экспериментов молекулярной биологии. Однако разработка и обучение глубинных нейросетевых моделей и обработка больших данных экспериментов технологий секвенирования требует специальных технических знаний и умений. Разработанный программный комплекс решает задачу предсказания широкого класса геномных функциональных элементов с использованием глубинных нейросетевых моделей разных типов архитектур на основе омиксных данных. Программный комплекс предназначен для пользователей, не обладающих глубокими навыками программирования и/или не имеющего опыта применения алгоритмов искусственного интеллекта. Система также позволяет унифицировать и упростить процесс разработки. Основной функционал данной системы заключается в возможности использовать различные типы нейронных сетей: сверточные, рекуррентные, гибридные сверточно-рекуррентные, генеративно-состязательные и графовые, а также нейронные сети типа трансформер. Система реализует полногеномную аннотацию анализируемого ГФЭ с помощью нейросетевой модели, обученной на основе экспериментальных данных расположения этого ГФЭ в отдельных участках генома, а также других омиксных данных, загружаемых пользователем с помощью специально разработанного программного модуля. Предполагается, что разработанная система будет полезна широкому кругу пользователей для решения научных и прикладных задач геномики и молекулярной биологии.