研讨提出预测RNA聚合酶暂停位点的深度培训模子

近日，清华年夜学穿插信息研讨院的曾坚阳研讨构成功开辟了能在全基因组上预测RNA聚合酶暂停位点的深度神经网络模子，该研讨为Pol II暂停征象在转录进程中的调控机制提供了一个全新的阐发框架，也为在缺乏测序数据的细胞系上研讨Pol II暂停提供了很好的预测参考模子。

真核生物的转录是一个高度简单且被精确调控的动静进程，RNA聚合酶II（RNA polymerase II， Pol II）作为转录进程（特殊是转录延伸阶段）的焦点分子成员，对信息的通报起着症结作用。研讨标明，在转录延伸进程中，广泛存在Pol II暂停（Pol II pausing）征象，其参加上游基因的表白调控、影响基因可变剪切的产生，与细胞分解、发育等性命运动非亲非故。今朝，Pol II暂停相关的转录调控机制研讨次要依赖于NET-seq（Native elongating transcript sequencing）等高通量测序技术，本钱高、必要一定试验周期。是以，若何完成在全基因组程度上疾速、高效的阐发Pol II暂停的偏好位点及其序列特征，以及其与相关转录因子间的关系，是转录调控畛域亟待解决的技术难点。为相识决这一成绩，来自清华年夜学的曾坚阳、赵诞团队采取基于注意力机制（attention mechanism）的卷积神经网络对全基因组上的Pol II暂停位点进行预测。在NET-seq数据集上，其预测精确率均显着优于现无机器培训模子。此外，研讨组通过火析模子的注意力机制以及阐发模子在基因组上特定位点的预测值，进一步摸索了Pol II暂停的生物学特征以及和其他转录调控机制的关系，包含：发现了决议Pol II暂停的序列特征以及其与暂停位点的关系；通过火析分歧可变剪切方式位点上Pol II的暂停倾向，提供了Pol II影响可变剪切的能够生物学机制；全面阐发了Pol II与转录因子、组卵白修饰、DNA甲基化产生的相关性；发现模子可能很好的补充测序数据深度不敷带来的缺点。(100yiyao.com）