近日，中国农业科学院农业基因组研究所农业基因编纂技能研发与运用立异团队构建了迄今为止范围最年夜的试验验证数据集，并于此基础上开发了多模态呆板进修模子AlphaCD。该模子不仅三木SEO-可以或许高效猜测跨越2万种胞嘧啶脱氨酶的酶活特性，还有能设计出新型高机能碱基编纂东西。该研究为卵白质功效高通量鉴定及基因编纂东西开发提供了全新研究范式。相干研究结果发表于《细胞研究》(Cell Research)上。
胞嘧啶碱基编纂器（CBE）是一类可以或许将DNA中的C G碱基对于精准转换为T A的基因编纂东西，广泛运用在疾病医治及动植物育种研究。然而，与腺嘌呤碱基编纂器（ABE）比拟，当前的胞嘧啶碱基编纂器遍及面对效率偏低及脱靶率较高的难题，这些问题严峻制约了其于临床医学及农业范畴的推广运用。
研究职员经由过程试验测试了1100种胞嘧啶的催化效率、脱靶效应等指标，成立了首个年夜范围功效数据库。联合序列、三维布局和理化性子等多维特性，团队开发出人工智能模子AlphaCD。
经测试，AlphaCD模子于猜测胞嘧啶脱氨酶催化效率、脱靶活性、靶向窗口及基序偏好方面体现出高正确性。借助AlphaCD模子的高通量猜测能力，科研职员可以或许于重大的卵白库中快速筛选出潜于的功效“王者”，这标记着基因编纂东西的发明历程正被完全加快及重塑。
只管当前人工智能年夜模子于工业范畴算力撑持下进展迅速，但其昂扬的计较成本常使学术界难以负担。该研究立异性地采用高质量试验数据集，于小我私家计较机上采用随机丛林算法练习轻量化模子，无需依靠昂贵超算资源，就能于猜测精度上逾越超年夜范围参数模子，并能将卵白质功效猜测从定性推至高精度定量新阶段。
AlphaCD不仅是一款功效猜测东西，更代表了卵白质功效猜测新研究范式的降生，有望重塑基因编纂酶的研发模式，开启功效导向的卵白质设计改造。
基因组所研究员左二伟为论文通信作者，该所博士后徐奎、华国营、张海航及博士生吴明第为论文配合第一作者。该研究获得了国度重点研发规划、国度天然科学基金等项目的撑持。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41422-025-01164-x
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