Kila seli katika mwili wa binadamu inashiriki mfuatano sawa wa kikielelezo, lakini kila moja inaonyesha jeni maalum tu, ikitofautisha seli za ubongo na seli za ngozi. Mifumo hii ya kipekee ya kuonyesha jeni inategemea mpangilio wa tatu wa kijiometri wa nyenzo za kijeni, ambao unamua upatikanaji wa jeni. Watafiti kutoka MIT wameendeleza mbinu mpya ya kuchambua muundo huu wa 3D wa genomu kwa kutumia akili bandia ya kizazi, ikiwaruhusu kutabiri maelfu ya miundo ndani ya dakika chache. maendeleo haya yanaongeza kasi ya mchakato ikilinganishwa na mbinu za majaribio za jadi. Mwandishi mkuu wa utafiti, profesa msaidizi Bin Zhang, anaimarisha kuhusisha mfuatano wa DNA na miundo yao inayolingana ya 3D. Mbinu hii mpya inashindana na mbinu za majaribio za kisasa, ikitoa fursa za utafiti zenye ahadi. Ndani ya nyuklia za seli, DNA na protini huunda kromatini katika ngazi mbalimbali za shirika, zikikandamiza mita 2 za DNA ndani ya nyuklia yenye upana wa milimita moja tu. Mabadiliko ya epigenetiki yaliyounganishwa na DNA yanathiri kulegeza kromatini, kuamua ni jeni zipi zinaonyeshwa katika aina tofauti za seli au kwa nyakati tofauti. Wakati njia kama Hi-C zimeendelezwa katika kipindi cha miongo miwili iliyopita ili kubaini miundo ya kromatini, zinahitaji muda na juhudi kubwa, mara nyingi zikichukua takriban wiki moja kwa data kutoka kwa seli moja.

Ili kushughulikia hili, Zhang na timu yake waliumba mfano unaotumia ujifunzaji wa kina na akili bandia ya kizazi, kuruhusu utabiri wa haraka na sahihi wa muundo wa kromatini kutoka kwa mfuatano wa DNA. Mfano wao, ChromoGen, unajumuisha mfano wa ujifunzaji wa kina unaochambua taarifa za DNA na mfano wa akili bandia ya kizazi uliofunzwa juu ya muundo zaidi ya milioni 11 ya kromatini. Mfumo huu uliounganishwa unashika uhusiano kati ya mfuatano wa DNA na miundo ya kromatini, ukitengeneza muundo kadhaa unaowezekana kwa kila mfuatano kutokana na mpangilio wa asili wa DNA. ChromoGen inaruhusu utabiri wa haraka—ambapo mbinu zilizopo zinaweza kuchukua miezi sita kufikia muundo kadhaa, mfano huu unaweza kutoa muundo elfu moja ndani ya dakika 20. Baada ya mafunzo, watafiti walitumia mfano kutabiri miundo kwa zaidi ya mfuatano 2, 000 wa DNA, wakithibitisha kuwa miundo iliyotengenezwa ilingananisha kwa karibu na data za majaribio. Zaidi ya hayo, mfano huu ulibaini usahihi na data kutoka kwa aina za seli nje ya seti yake ya mafunzo, ikionyesha matumizi yanayoweza kwa kuchambua tofauti za muundo wa kromatini katika aina za seli na ndani ya seli binafsi. Uwezo huu pia unaweza kusaidia katika utafiti jinsi mabadiliko ya DNA yanavyoweza kubadilisha muundo wa kromatini, huenda ukihusishwa na mitambo ya magonjwa. Timu imeweka data zao za utafiti na mfano kuwa wazi kwa umma kwa uchunguzi zaidi. Utafiti huu ulifadhiliwa na Taasisi za Kitaifa za Afya.