Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024

How our genome is like a generative AI model

0

This article first appeared in The Checkup, MIT Technology Review’s weekly biotech newsletter. To receive it in your inbox every Thursday, and read articles like this first, sign up here.

What does the genome do? You might have heard that it is a blueprint for an organism. Or that it’s a bit like a recipe. But building an organism is much more complex than constructing a house or baking a cake.

This week I came across an idea for a new way to think about the genome—one that borrows from the field of artificial intelligence. Two researchers are arguing that we should think about it as being more like a generative model, a form of AI that can generate new things.

You might be familiar with such AI tools—they’re the ones that can create text, images, or even films from various prompts. Do our genomes really work in the same way? It’s a fascinating idea. Let’s explore.

When I was at school, I was taught that the genome is essentially a code for an organism. It contains the instructions needed to make the various proteins we need to build our cells and tissues and keep them working. It made sense to me to think of the human genome as being something like a program for a human being.

But this metaphor falls apart once you start to poke at it, says Kevin Mitchell, a neurogeneticist at Trinity College in Dublin, Ireland, who has spent a lot of time thinking about how the genome works.

A computer program is essentially a sequence of steps, each controlling a specific part of development. In human terms, this would be like having a set of instructions to start by building a brain, then a head, and then a neck, and so on. That’s just not how things work.

Another popular metaphor likens the genome to a blueprint for the body. But a blueprint is essentially a plan for what a structure should look like when it is fully built, with each part of the diagram representing a bit of the final product. Our genomes don’t work this way either.

It’s not as if you’ve got a gene for an elbow and a gene for an eyebrow. Multiple genes are involved in the development of multiple body parts. The functions of genes can overlap, and the same genes can work differently depending on when and where they are active. It’s far more complicated than a blueprint.

Then there’s the recipe metaphor. In some ways, this is more accurate than the analogy of a blueprint or program. It might be helpful to think about our genes as a set of ingredients and instructions, and to bear in mind that the final product is also at the mercy of variations in the temperature of the oven or the type of baking dish used, for example. Identical twins are born with the same DNA, after all, but they are often quite different by the time they’re adults.

But the recipe metaphor is too vague, says Mitchell. Instead, he and his colleague Nick Cheney at the University of Vermont are borrowing concepts from AI to capture what the genome does. Mitchell points to generative AI models like Midjourney and DALL-E, both of which can generate images from text prompts. These models work by capturing elements of existing images to create new ones.

Say you write a prompt for an image of a horse. The models have been trained on a huge number of images of horses, and these images are essentially compressed to allow the models to capture certain elements of what you might call “horsiness.” The AI can then construct a new image that contains these elements.

We can think about genetic data in a similar way. According to this model, we might consider evolution to be the training data. The genome is the compressed data—the set of information that can be used to create the new organism. It contains the elements we need, but there’s plenty of scope for variation. (There are lots more details about the various aspects of the model in the paper, which has not yet been peer-reviewed.)

Mitchell thinks it’s important to get our metaphors in order when we think about the genome. New technologies are allowing scientists to probe ever deeper into our genes and the roles they play. They can now study how all the genes are expressed in a single cell, for example, and how this varies across every cell in an embryo.

“We need to have a conceptual framework that will allow us to make sense of that,” says Mitchell. He hopes that the concept will aid the development of mathematical models that might help us better understand the intricate relationships between genes and the organisms they end up being part of—in other words, exactly how components of our genome contribute to our development.


Now read the rest of The Checkup

Read more from MIT Technology Review’s archive:

Last year, researchers built a new human genome reference designed to capture the diversity among us. They called it the “pangenome,” as Antonio Regalado reported.

Generative AI has taken the world by storm. Will Douglas Heaven explored six big questions that will determine the future of the technology.

A Disney director tried to use AI to generate a soundtrack in the style of Hans Zimmer. It wasn’t as good as the real thing, as Melissa Heikkilä found.

Melissa has also reported on how much energy it takes to create an image using generative AI. Turns out it’s about the same as charging your phone. 

What is AI? No one can agree, as Will found in his recent deep dive on the topic.

From around the web

Evidence from more than 1,400 rape cases in Maryland, some from as far back as 1977, are set to be processed by the end of the year, thanks to a new law. The state still has more than 6,000 untested rape kits. (ProPublica)

How well is your brain aging? A new tool has been designed to capture a person’s brain age based on an MRI scan, and which accounts for the possible effects of traumatic brain injuries. (NeuroImage)

Iran has reported the country’s first locally acquired cases of dengue, a viral infection spread by mosquitoes. There are concerns it could spread. (WHO)

IVF is expensive, and add-ons like endometrial scratching (which literally involves scratching the lining of the uterus) are not supported by strong evidence. Is the fertility industry profiting from vulnerability? (The Lancet)

Up to 2 million Americans are getting their supply of weight loss drugs like Wegovy or Zepbound from compounding pharmacies. They’re a fraction of the price of brand-name Big Pharma drugs, but there are some safety concerns. (KFF Health News)




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Мари Краймбрери, Клава Кока, bearwolf и не только! Like FM устраивает звездный девичник

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

Релиз трека. Релиз новой песни. Релиз сингла. Релиз Музыкального альбома.

За прошедшую неделю подмосковные росгвардейцы выезжали более 2100 раз по сигналам «Тревога» с охраняемых объектов


К ноябрю в Катунском заповеднике начнет работу музей меда

Выиграй поездку на Like Party «ДЕВИЧНИК»

К ноябрю в Катунском заповеднике начнет работу музей меда

XI Всероссийский конкурс «Лучшая инклюзивная школа России-2024»


Cyprus Business Now: high rents, financial support to wine industry, PwC’s Academy Business Professionals Certificate

My husband and I just took our first kid-free vacation. It helped me realize how much he's changed since becoming a father.

We save HUNDREDS on UK attraction tickets with our free Blue Peter Badge – yes they still exist and anyone can get one

The Western auto industry is now locked in a 'Darwinian' make-or-break battle with China, the chiefs of 2 major automakers warn


Подтверждена совместимость офисного пакета AlterOffice с операционной системой «ОСнова»

На строительство и реконструкцию трассы М-7 Волга в Татарстане и Башкирии выделили 9 млрд рублей

Набор абитуриентов для обучения на прокурорско-следственном факультете Военного университета Минобороны России

Мыс Кырсай


The Case of the Golden Idol has done so well that it's getting a free definitive edition upgrade

The Big Catch: Tacklebox is the hardest 3D platformer I've ever played, 8+ hours long, and a free to play 'prologue' to a bigger, better game on the way

A Quake 2 Remaster dev has rebuilt the game's unique PlayStation port from scratch and released it as a free add-on

Epic Boss Tim Sweeney says Unreal Engine 6 will be a 'metaverse' joining Fortnite and other Unreal games, including an upcoming 'persistent universe' in development with Disney



Выиграй поездку на Like Party «ДЕВИЧНИК»

"Фортуна" на льду: как многодетная мама развивает уникальную хоккейную команду для слабовидящих детей

Бесплатный прогноз на год

KAMBULAT презентует новый альбом в VK Gipsy. Like FM дарит билеты




«Геоаналитика» от «Яндекса»: Новый инструмент для бизнес-анализа городов

Вклад цифровой платформы МСП.РФ в развитие предпринимательства

Релиз трека. Релиз новой песни. Релиз сингла. Релиз Музыкального альбома.

"Звездач": актер Прилучный накопил штрафов на 340 тыс. рублей за нарушение ПДД


Новый рекорд ⟩ Российский следователь получил взятку в 156 миллионов евро: ему заплатил и гражданин Эстонии

9-балльные пробки сковали движение в Нижнем Новгороде 8 октября

Лукашенко назвал коррекцию ядерной доктрины России усилением позиции Минска

Главы государств СНГ подписали пакет документов по итогам саммита в Москве


Янник Синнер опроверг слухи о своей помолвке

Рахимова победила Учижиму и вышла во второй круг турнира WTA в Ухане

Вероника Кудерметова вышла во второй круг турнира WTA 1000 в Ухане

Шанхай (ATP). 3-й круг. Медведев сыграет с Арнальди, Алькарас – с Ибином У, Синнер – с Этчеверри


9-балльные пробки сковали движение в Нижнем Новгороде 8 октября

Главы государств СНГ подписали пакет документов по итогам саммита в Москве

Диетолог Григорьян: белковую пищу нужно есть на завтрак

На ледоколе Якутия проекта 22220 запустили реактор правого борта


Музыкальные новости

Возлюбленная Тимати показала лицо без косметики

Музей джаза разместят в репетиционной студии оркестра Бутмана

Усилит команду: Баста прокомментировал переход Дениса Глушакова в «СКА Ростов»

«Человек поет такие песни! Вы бы никогда не подумали, что он такой козёл!» Певица Бьянка рассказала о домогательствах известного певца в студии «Шоу Воли» на ТНТ



Выиграй поездку на Like Party «ДЕВИЧНИК»

KAMBULAT презентует новый альбом в VK Gipsy. Like FM дарит билеты

XI Всероссийский конкурс «Лучшая инклюзивная школа России-2024»

"Фортуна" на льду: как многодетная мама развивает уникальную хоккейную команду для слабовидящих детей


Содружественные страны // Главы МИДов государств СНГ выступили на разогреве перед лидерами

В Туле принудительно депортировали восемь граждан Узбекистана

Форум креативных индустрий на юге России

Россия получила пять отказов на выступления докладчиков на Форуме ОБСЕ


Рэпер A.V.G попал в аварию в Москве и разбил свой Mercedes AMG GT

На видео попало место ДТП на юге Москвы, где Toyota с людьми упала в реку

Проблемы сердечно-сосудистых заболеваний у молодежи: разбор с экспертами "Светофора здоровья"

Рэпер A.V.G попал в аварию в Москве и разбил свой элитный Mercedes AMG GT


Путин: страны СНГ совместно отметят 80-летие победы в ВОВ в 2025 году

Путин: ключевое направление совместной работы стран СНГ – борьба с терроризмом

Пашинян перед встречей с Путиным прокатился на велосипеде по Москве

Путин предложил странам СНГ создать общий реестр мемориального наследия ВОВ


Более 2 тысяч человек госпитализировали в России с COVID-19 за прошедшую неделю




Проблемы сердечно-сосудистых заболеваний у молодежи: разбор с экспертами "Светофора здоровья"

СЕРИАЛ «ФАРМА» В ОНЛАЙН-КИНОТЕАТРЕ PREMIER:НОВЫЙ ОРИГИНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ НА ЭКРАНЕ LG OLED evo

В клиниках «Евроонко» прошли встречи с представителями крупнейших страховых компаний

Врачам при трудоустройстве в Приамурье предлагают 106 тысяч рублей



КХЛ. ЦСКА — «Салават Юлаев». Прямая трансляция: смотреть онлайн

В Воронеже прошел турнир по собачьему ездовому спорту

Боялась открытой воды: как россиянка Смирнова утонула на триатлоне в Барселоне

"Фортуна" на льду: как многодетная мама развивает уникальную хоккейную команду для слабовидящих детей


Лукашенко назвал коррекцию ядерной доктрины России усилением позиции Москвы и Минска

Лукашенко назвал коррекцию ядерной доктрины России усилением позиции Минска

Лукашенко: Минск поддерживает определенные контакты с Киевом, это помогает РФ

Лукашенко: изменения в ядерной доктрине РФ могут нести для кого-то новые риски



Собянин: На заводе «СВАРЗ» для Москвы сделали уже 5 тыс. остановочных павильонов

Собянин посетил роботизированный завод по производству крупногабаритных жилых модулей

Сергей Собянин: За лето парки Москвы приняли 73,5 миллиона гостей

Собянин: Завершены основные работы по обновлению корпуса № 2 Боткинской больницы


Главный KPI цифровой трансформации бизнес-процессов — в людях

К ноябрю в Катунском заповеднике начнет работу музей меда

45 электробусных маршрутов появилось в столице с начала 2024 года

К ноябрю в Катунском заповеднике начнет работу музей меда


Путин: страны СНГ совместно отметят 80-летие победы в ВОВ в 2025 году

Лукашенко назвал коррекцию ядерной доктрины России усилением позиции Минска

Новый рекорд ⟩ Российский следователь получил взятку в 156 миллионов евро: ему заплатил и гражданин Эстонии

На ледоколе Якутия проекта 22220 запустили реактор правого борта


В Поморье более 4000 человек посетили мероприятия акции «День краеведческих знаний»

Творческие коллективы со всей России выступили на фестивале в Павловском Посаде

Архангельск станет одной из площадок Всероссийского марафона «Знание. Первые»

Фестиваль «Международные недели музыки» стартовал в Архангельске


Председателю СК России будет доложено о ходе расследования уголовного дела по факту насильственных действий в отношении жителя Республики Крым

Литературно-фольклорная программа «Хлебу – почтение вечное!»

Вечер любимого актера «Я другой планеты свет»

Главное за день: 5 октября


Российские ученые разработали систему для совместного обучения ИИ

В Пакистане опровергли информацию о товарищеском матче с Россией

Путин назвал обеспечение безопасности приоритетом стран СНГ

Диетолог Григорьян: белковую пищу нужно есть на завтрак












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
US Open

Синнер сделал предложение Калинской на вечеринке в Нью-Йорке. Россиянка согласилась






Новый рекорд ⟩ Российский следователь получил взятку в 156 миллионов евро: ему заплатил и гражданин Эстонии

9-балльные пробки сковали движение в Нижнем Новгороде 8 октября

Главы государств СНГ подписали пакет документов по итогам саммита в Москве

Путин: страны СНГ совместно отметят 80-летие победы в ВОВ в 2025 году