Nkeji
1. Okwu Mmalite nke ọgụgụ isi Artificial na Molecular Biology and Genetics: Ọrụ, ókèala, nkwado, ụkpụrụ omume na nzuzo 2. Nyocha usoro DNA/RNA: Nhazi, Motif, Frame Reading Open na Basic Bioinformatics 3. Ntụgharị asụsụ dị iche iche: Ọrịa nje sitere na VCF, Nhọpụta HGVS, yana akara ACMG 4. Nhazi Protein na AlphaFold: Amụma Ọdịdị Ọgụgụ, akara ntụkwasị obi, na nkwado 5. Nkwado imewe CRISPR: Nhọrọ gRNA, Nwepu-Ezubere, yana Nnwale nnwale 6. Nyocha data Omics: RNA-seq, nkwupụta, ọnụ ọgụgụ na nkwalite ụzọ 7. Nyochaa akwụkwọ na ọdịde sayensị: Nnwale isi mmalite na ihe egwu dị n'okwu ụgha 8. Nkọwa ụlọ ọgwụ: mkpesa, nnabata ndị ọkachamara, nkwado na oke 9. Ịdọ aka ná ntị nke nhụsianya na nyocha: mkpụrụ ndụ ihe nketa mebere, usoro, ụdị dị iche iche, na njirimara. 10. Ụkpụrụ, Nzuzo na Nchedo Data: Ọrụ Pụrụ Iche nke Data Genetic 11. Ikpe ngwụcha ruo ngwụcha: Njem dị iche iche site na nchọpụta gaa na mkpesa ụlọ ọgwụ
Nkeji 1 / 11

Okwu Mmalite nke ọgụgụ isi Artificial na Molecular Biology and Genetics: Ọrụ, ókèala, nkwado, ụkpụrụ omume na nzuzo

Uru:

  • Inwe ike ịmata ebe dị na usoro ihe ọmụmụ ihe omimi na mkpụrụ ndụ ihe nketa (usoro, variant, structure, omics, books) ọgụgụ isi na-echekwa oge na ebe ọ dị ize ndụ n'ihi na ọ nweghị nchekwa data, dị ka ọkwa ọrụ dị ize ndụ si dị.
  • Ikike ịmata ọnyà atọ na-egbu egbu dị ka usoro a kpụrụ akpụ/gene/variant, nhazi-ụdị-nomenclature mgbagwoju anya na njiri mara ụgha, na itinye ịdọ aka ná ntị na-enyocha ihe niile dị ndụ na isi mmalite.
  • Ikike ịnakwere ụkpụrụ nke ịghara ịhapụ data mkpụrụ ndụ ihe nketa onye ọrịa n'ụdị enwere ike imeghe ngwaọrụ ma na-ahapụkarị nkọwa ụlọ ọgwụ ikpeazụ n'aka ọkachamara ruru eru.

Biology na mkpụrụ ndụ ihe nketa bụ sayensị nke ịgụ na ịkọwa ihe ndị dị ndụ n'asụsụ ha kacha mkpa - asụsụ DNA, RNA na protein. N'ime mpaghara a, ịgụhie mkpụrụedemede (otu ụzọ isi), na-agbagha aha mkpụrụ ndụ ihe nketa, ma ọ bụ ịkọwapụta ọdịiche (otu isi n'usoro mkpụrụ ndụ ihe nketa nke onye dị iche na ntụnye aka); Ọ nwere ike ibute nchoputa na-ezighi ezi, ọgwụgwọ na-adịghị mkpa ma ọ bụ nsonaazụ nyocha na-ezighi ezi. Ọ bụ ya mere iji ọgụgụ isi (AI) na mpaghara a chọrọ ịdọ aka ná ntị ka ọsọ. Na nke a unit, ị ga-amụta ebe ngwá ọrụ anyị na-akpọ nnukwu asụsụ nlereanya (LLM - a ụdị nke artificial ọgụgụ isi na-emepụta ederede statistically, na mgbagha nke "okwu na-esote yikarịrị") n'ezie na-azọpụta oge na molekụla bayoloji na mkpụrụ ndụ ihe nketa, ebe ha dị ize ndụ, na otú iji nyochaa nke ọ bụla mmepụta.

Nke mbụ, echiche dị oke egwu: ịhụ anya bụ mgbe AI na-emepụta ozi na-abụghị eziokwu, na obi ike zuru oke, dị ka a ga-asị na ọ bụ eziokwu. Nke a bụ na mkpụrụ ndụ ihe nketa; Ọ nwere ike ịbịa n'ụdị aha mkpụrụ ndụ ihe nketa anaghị adị, koodu dị iche iche emebere (dịka ọmụmaatụ "c.1234A>G") na-adịghị adị, ụdị ihe nketa na-ezighi ezi, ma ọ bụ ntụnye aka na akụkọ adịghị adị. Isi ihe dị mkpa bụ na LLM abụghị nchekwa data genome ma ọ bụ ngwaọrụ ụlọ nyocha. Ọ bụ onye na-emepụta ihe ederede nke na-eṅomi ederede ọ na-ahụ na data ọzụzụ. Ọ na-emepụta ihe ndị dị ndụ ziri ezi ọtụtụ oge n'ihi na ọ hụla ọtụtụ ederede bayoloji ziri ezi; mana ọdịiche dị n'etiti "ezigbo ọtụtụ oge" na "eziokwu mgbe niile" nwere ike ịbụ ndụ mmadụ na mkpụrụ ndụ ihe nketa.

Ebee ka ọgụgụ isi artificial na-arụ ọrụ na mpaghara a na ebe ọ na-adịghị?

Chee echiche banyere AI dị ka ngwa ngwa, koodu na nkọwa onye mmekọ: bara uru mana ọ dị mkpa iji nyochaa. Ihe dị iche na-esonụ bụ ọkpụkpụ azụ nke modul a.

Achọ

Ntinye aka AI

Ọrụ nke ọkachamara

Nyocha usoro

Na-ede koodu nhazi/nyocha, na-akọwapụta mmepụta

Gbaa koodu ahụ wee kwado n'usoro na nchekwa data isi iyi

Ntụgharị asụsụ dị iche iche

Ụkpụrụ ACMG na-enye nchịkọta akwụkwọ

Na-enyocha ihe akaebe ọ bụla na isi mmalite, na-akwado klaasị

usoro protein

Ntụgharị asụsụ AlphaFold mmepụta, na-akọwa akara ntụkwasị obi

Na-enyocha akara ntụkwasị obi na ihe akaebe pụtara ìhè

Nhazi CRISPR

Na-emepụta ndepụta na koodu ndị chọrọ gRNA

Iji ngwá ọrụ ọkachamara nyochaa njedebe-ebe

nyocha omics

RNA-seq/koodu ọnụ ọgụgụ na-enye nkọwa ụzọ

Na-akwado ọnụ ọgụgụ na nkọwa ndu

Ederede/edemede

Na-eme nchịkọta, ederede, mmezi asụsụ

Na-akwado akwụkwọ ntuziaka ọ bụla na eziokwu na isi mmalite

Ọchịchị isi: Ekwela ka AI "cheta" data n'onwe ya; jiri ya dee koodu, hazie usoro ọrụ, idepụta na dezie; Na-enyocha eziokwu usoro ndụ mgbe niile (usoro, ụdị dị iche iche, ọrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa, mgbe niile) site na isi mmalite ntụkwasị obi. Isi mmalite ebe a bụ ọdụ data nwere ikike dị ka NCBI, Ensembl, UniProt, ClinVar, gnomAD, ma ọ bụ akụkọ ndị ọgbọ nyochara; Ọ bụghị usoro nke LLM na-enye n'uche ya.

Ọnyà atọ na-egbu egbu nke ubi a

1. Usoro emebere, mkpụrụ ndụ ihe nketa na ụdị dị iche iche. AI nwere ike "mejupụta" usoro DNA ọ na-echetaghị, nhazi dị iche iche, ma ọ bụ aha mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ihe yiri ka ọ ga-ekwe omume. Ọbụlagodi na ogologo eriri na mkpụrụedemede pụtara nke ọma, ha nwere ike ha agaghị adaba na ntụnye aka n'ezie.

2. Nhazi na nhọpụta mgbagwoju anya. AI; Ụdị genome (GRCh37/hg19 ruo GRCh38/hg38) nwere ike gbanwee nwayọ n'etiti nhazi 0 dabere na 1, nnọchite anya HGVS (ụdị ederede ọkọlọtọ maka ụdị dị iche iche). Nsonaazụ dị ka "ezi uche" mana ọ na-arụtụ aka na ọnọdụ adịghị mma.

3. Echiche ụgha na nkwupụta ụlọ ọgwụ ụgha. AI nwere ike ịmepụta akụkọ zuru oke na akwụkwọ akụkọ dị adị, nke nwere aha ndị edemede na-ada ụda; ma ọ bụ ọ nwere ike ikwu na-enweghị ihe akaebe na ụdị dị iche iche bụ "pathogenic." Anyị ga-ekpuchi ihe ndị a na omimi na nkeji 8 na 9.

NDỤMỌDỤ: Jiri ajụjụ atọ jiri ajụjụ atọ bịaruo ihe mmepụta AI ọ bụla: (1) Kedu isi mmalite na-akwado eziokwu a (usoro, variant, gene)? (2) Ụdị genome na usoro nhazi ọ̀ bụ eziokwu? (3) Kedu otu m ga-esi kwado nke a n'onwe m? Ajụjụ atọ ndị a na-ejide ọtụtụ mperi na nwa osisi.

Nzọụkwụ site na nzọụkwụ: usoro ọrụ AI echekwara

1. Kọwaa ọrụ ahụ na ọnọdụ na ụdị. "Gịnị ka mkpụrụ ndụ ihe nketa a na-eme?" kama dee ihe gbara ya gburugburu, transcript, na ụdị genome nke ọma, dị ka "Achọrọ m ịtụle mmetụta arụ ọrụ nke ụdị dị iche iche na-esote na ụdị GRCh38, transcript NM_007294.4 nke mkpụrụ ndụ BRCA1."

2. Chọrọ isi iyi na nkwenye. Rịọ AI ka ọ kọwapụta nchekwa data ị ga-elele maka eziokwu ọ bụla. Ntuziaka "Ọ bụrụ na ị maghị, emela ya, kwuo 'ọ ga-abụrịrị nkwenye'" na-ebelata echiche efu mana ọ naghị akwụsị ya.

3. Kwenye koodu site na-agba ọsọ ma ọ bụ iji ngwá ọrụ. Jiri koodu Python (Biopython) arụ ọrụ nyochaa arụ ọrụ dị iche iche, nhazi dị iche iche nwere onye ntụgharị, usoro nwere akara nchekwa data AlphaFold.

4. Mee nyocha nyocha nke ndu. Igwe codon ọ na-ejide? Onu ogugu onu ogugu nke variant (gnomAD) dakọtara na oria a? Ọ na-emetụta ngalaba protein? Ndị a na-ejide njehie ndị AI na-atụfu.

5. Mee nyocha nzuzo na ụkpụrụ omume. Madobe data mkpụrụ ndụ ihe nketa onye ọrịa n'ime ngwa AI nke ọha dị n'ụdị enwere ike ịmata ya. Anyị ga-ekpuchi nke a n'ụzọ zuru ezu na nkeji 10.

Obere ikpe atọ

Ikpe 1 - Emebere variant. Onye ndụmọdụ gbasara mkpụrụ ndụ ihe nketa jụrụ AI ihe "CFTR c.1521_1523delCTT" dị na akụkọ onye ọrịa wee nweta nkọwa doro anya. Otú ọ dị, mgbe YZ dekwara nke a na ọkwa dị iche iche dị ka "p.Phe508del", ọ gbakwunyere ihe dị iche iche nke "c.1600A>T" na ajụjụ ọzọ, n'agbanyeghị na o nyere ọnọdụ nke variant n'ụzọ ziri ezi. Mgbe onye ndụmọdụ ahụ nyochara ClinVar, ọ hụrụ na ụdị nke abụọ adịghị ma ọlị. Oge efu: nkeji 4; A gbochiri mperi: itinye ụdị adịgboroja n'ime akụkọ a.

Ikpe 2 - Ịchịkọta ọnyà. Otu onye nyocha jụrụ AI maka nhazi genome nke ụdị dị iche iche. AI nyere nhazi nke hg19, mana ọrụ onye nyocha na-eji hg38. Ndị nhazi a ejirila ihe ruru ntọala 3,000 gbanwee. Onye nyocha ahụ chọpụtara ihe dị iche mgbe o jiri ngwa “lifOver” (ngbanwe mgbanwe mgbanwe nke ụdị nke inter-version) lelee onyonyo a. Enweghị nkwenye, nhazi ahụ niile ga-abụ ihe na-ezighi ezi.

Ikpe 3 - Nkwenye nwetara. Nwa akwụkwọ gụsịrị akwụkwọ jụrụ AI maka koodu Python nke chọtara oghere ọgụgụ mepere emepe (ORF — mpaghara protein-coding) nke usoro. Koodu ahụ na-arụ ọrụ, mana achọtara protein dị mkpụmkpụ n'ihi na ọ na-achọ codon mmalite na etiti na-ezighi ezi. Mgbe nwa akwụkwọ ahụ jiri nsonaazụ ya tụnyere protein ntụaka ama ama, ọ hụrụ ọdịiche dị n'ogologo, rịọ AI ka ọ nyochaa okpokolo agba atọ ahụ, wee mezie ya n'ime nkeji 10.

Ndebiri anọ enwere ike iṅomi

1) Isi mmalite achọrọ, nkọwa nwere ike ikwenye:

Ọrụ gị: onye enyemaka mkpụrụ ndụ ihe nketa molecular. Nyochaa eziokwu ndị a: [gene/variant/sequence]. Kwupụta nke ọma ụdị genome (GRCh37/38) na transcript. Maka nkwupụta ọ bụla, dee ebe isi mmalite (NCBI, Ensembl, UniProt, ClinVar, gnomAD) kwesịrị ịnwapụta ya. Emela usoro ọ bụla / nhazi / ụdị nke ị na-ejighị n'aka; Ụdị "ga-abụrịrị nkwenye".

2) Jiri koodu kwado ọrụ nhazi ahụ:

Dee koodu Python (Biopython) na-arụ ọrụ nke na-enyocha eriri ndị a: [ọrụ].Code; Kwupụta n'ụzọ doro anya ụdị genome, etiti, na echiche strand n'ahịrị okwu. Tinye nkwado nkwado iji tụnyere nsonaazụ ya na ntụnyere ama ama.

3) buru ụzọ depụta ihe egwu dị na ya:

Tupu ịmee ọrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa a, depụta mmejọ 5 kachasị na ọrụ a yana otu esi ezere nke ọ bụla: [ọrụ]. Lekwasị anya kpọmkwem na sistemụ nhazi, ụdị genome, na mperi aha.

4) Njikwa nzuzo:

Tupu ịnye ederede a na ngwa AI, kedu ozi o nwere nwere ike ịmata onye ọrịa (aha, nọmba ID, ụbọchị, nchikota ụdị dị iche iche)? Kedu otu m ga-esi mebie aha ndị a? Nye ya na ndepụta.

Ngwa ngwa adịghị ike / Ike siri ike

Adịghị ike: "Mgbanwe a na BRCA1 ọ na-emerụ ahụ?"

Nsogbu: Ọ nweghị ụdị genome, enweghị transcript, variant designed edoghi, isi iyi achọghị. AI nwere ike mebe nkọwa n'elu isi gị.

siri ike: "Achọrọ m ịtụle variant NM_007294.4:c.68_69delAG na transcript nke GRCh38, BRCA1 (NM_007294.4) dị ka ACMG njirisi. Gwa m ihe m ga-achọ na ClinVar na gnomAD maka mpempe akwụkwọ ọ bụla; emela kpọmkwem data dị mkpa. "

Ihe kpatara na o ji dị ike: Kpochapụ ihe gbara ya gburugburu, ụdị, transcript, akara ọkọlọtọ, na ụzọ nkwenye; E mebiela mpaghara ihe mepụtara AI.

Mmejọ ndị nkịtị

  • Na-akọwapụtaghị ụdị genome. Nhazi mgbanwe n'etiti hg19 na hg38; Nhazi ọ bụla enyere na-enweghị ụdị na-enyo enyo.
  • Na-eji usoro/ụdị dị iche iche nke AI nyere ozugbo. A ga-akwadorịrị usoro na ụdị ọ bụla na isi mmalite.
  • Ịhapụ mkpebi ụlọ ọgwụ na AI. AI nwere ike “gwa” klaasị pathogenicity, mana nkọwa ụlọ ọgwụ ikpeazụ dabere na ọkachamara tozuru oke.
  • Tapawa data onye ọrịa n'ime ngwaọrụ mepere emepe. Data mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ike ịmata bụ imebi nzuzo.
  • Nkọwa aha na-agbagwoju anya. c., p., g. Ngwakọta nnochite anya na ụdị transcript na-arụtụ aka n'ụdị na-ezighi ezi.
Ịkpachara anya: ụda "ntụkwasị obi" nke AI abụghị ihe akaebe nke izi ezi. Ihe nhụsianya kachasị dị ize ndụ na-abịa na nkebi ahịrịokwu ndị kachasị mma na nke na-ekwenye ekwenye. Mgbe ị nụrụ ụda obi ike, mkpa nkwenye gị na-abawanye, ọ bụghị ibelata.

Na nchịkọta

  • AI na bayoloji ihe omimi na mkpụrụ ndụ ihe nketa; Ọ bụ onye enyemaka siri ike na-ede, depụta, nkọwa na koodu dezie - mana ọ bụghị nchekwa data ma ọ bụ ngwa nyocha.
  • Ọnyà atọ na-egbu egbu: usoro na-adịghị mma / mkpụrụ ndụ ihe nketa/iche, nhazi-ụdị-nomenclature mgbagwoju anya, njiri mara aghụghọ na nkwupụta ụlọ ọgwụ ụgha.
  • A ga-enyocharịrị eziokwu ọ bụla dị ndụ na isi mmalite; A ga-akwadorịrị koodu ọ bụla site na iji ya.
  • Ọrụ nlekọta ahụike na sayensị kachasị, gụnyere nzuzo na ụkpụrụ omume, na-adị mgbe ọ bụla ọkachamara tozuru oke.

Ọrụ ngwa

Maka mkpụrụ ndụ ihe nketa na ụdị dị iche iche ị nwere (ma ọ bụ ihe nlele), jụọ AI maka nyocha site na iji template 1 n'elu. Mgbe ahụ n'onwe gị lelee eziokwu ọ bụla AI na-alọghachi (ụdị genome, transcript, nnọchite dị iche) na ClinVar na gnomAD. Gbalịa ịchọta ọdịiche dị n'etiti AI na isi iyi na ọ dịkarịa ala otu isi ma rịba ama ọdịiche a n'otu ahịrịokwu.

ndetu

  • [ ] Akọwara m ọrụ ahụ site na ụdị genome, transcript, na okirikiri.
  • [] Ajụrụ m AI maka isi mmalite maka eziokwu ọ bụla.
  • [] M n'onwe m kwadoro usoro / nhazi / iche iche.
  • [] Achọpụtara m site na iji koodu ahụ ma ọ bụ ngwa ọrụ.
  • [] enyochala m nzuzo nke data onye ọrịa.
  • [] Ekwenyere m okwu ikpeazụ n'onwe m, ahapụghị m ya na AI.
Na-esote