KI-Tool "Helixer" entdeckt Gene in unbekannten Organismen
Ein neues Werkzeug könnte die Genforschung spürbar verändern: „Helixer“ bestimmt Gene direkt aus DNA-Sequenzen – ohne Laborversuche oder Vorwissen über den untersuchten Organismus. Bislang gehörte die strukturelle Genannotation zu den anspruchsvollsten Schritten der Genom-Analyse. Dazu waren bisher umfangreiche experimentelle Daten oder gut untersuchte verwandte Arten notwendig. Das Helixer-Tool vereinfacht und beschleunigt diesen Schritt nun erheblich: Die KI erkennt typische Merkmale von Genen direkt aus den Genomsequenzen. Dazu gehören etwa Start- und Stoppsignale, sogenannte nicht-translatierte Bereiche (untranslated region, UTR), die nicht in Proteine übersetzt werden sowie strukturelle Elemente wie kodierende DNA-Sequenzen (coding DNA sequence, CDS), welche die Bauanleitung für Proteine enthalten und Zwischenstücke, Introns. „Es ist, als würde man in einem völlig unbekannten Buch plötzlich Absätze, Kapitel und einzelne Wörter erkennen“, erklärt Marie Bolger vom Jülicher Institut für Bioinformatik (IBG-4). „Das macht die Genomforschung deutlich schneller.“ Vorgestellt haben die Forschenden des Forschungszentrums Jülich (FZ Jülich) und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf das neue Werkzeug im Fachjournal Nature Methods. „Wir konnten zeigen, dass Helixer für eine Vielzahl von Organismen funktioniert, was für den Einsatz in der Pflanzenzüchtung, Biotechnologie und Umweltforschung entscheidend ist“, betont Bolger.
