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来自研究机构

应用于基因组识别未知人类祖先的人工智能

戴特:
1月16日,二千零一十九
来源:
基因组调控中心
总结:
通过结合深度学习算法和统计方法,调查人员已经确认,在亚洲个体的基因组中,几万年前与祖先杂交的新人类的足迹。
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基因组测序(股票图像)。
信用证:?Sergunt/Fotolia

通过结合深度学习算法和统计方法,进化生物学研究所(IBE)的研究人员,基因组调控中心(CRG)和塔尔图大学基因组学研究所的Nacional de an_lisis gen_mico(CNAG-CRG)已经确定,在亚洲个体的基因组中,几万年前与祖先杂交的新人类的足迹。

现代人类DNA计算分析表明,灭绝的物种是尼安德特人和杰尼索万人的混合体,与非洲以外的亚洲现代人类杂交。这一发现可以解释,今年夏天在尼安德特人的母亲和父亲丹尼索娃的后代丹尼索娃的洞穴中发现的这种混合体并不是一个孤立的案例,但更确切地说,这是一个更为普遍的渗入过程的一部分。

研究,发表于自然传播,首次利用深度学习来解释人类进化,为该技术在生物学其他问题上的应用铺平了道路,基因组学和进化。

人类的后代有一个我们不知道的物种

区分两个物种的方法之一是,虽然它们都可以杂交,他们一般不生产肥沃的后代。然而,当涉及到灭绝物种时,这个概念就复杂得多。事实上,当前人类DNA所讲述的故事模糊了这些界限,从其他物种保存原始人的碎片,比如尼安德特人和杰尼索万人,四万多年前在欧亚大陆与现代人类共存。

现在,进化生物学研究所(IBE)的研究人员,基因组调控中心(CRG)的Nacional de an_lisis gen_mico(CNAG-CRG)。塔尔图大学已经使用了深度学习算法来识别一个新的、迄今为止还未知的人类祖先,这个祖先将在数万年前与现代人类杂交。“大约8万年前,所谓的“走出非洲”发生了,当人类的一部分,它已经由现代人组betway必威安卓成,抛弃非洲大陆,移居其他大陆,引起了现在所有的人口,”Jaume Bertranpetit解释说,IBE首席研究员和UPF部门负责人。“我们知道从那时起,现代人在各大洲与尼安德特人杂交,除了非洲,还有大洋洲的杰尼索万人,可能还有东南亚的杰尼索万人,尽管还没有确定与第三个灭绝物种杂交的证据。”

深度学习:解读古代DNA中人类进化的关键

迄今为止,第三个祖先的存在只是一个理论,可以解释当前人类基因组的一些片段的起源(参与这项研究的团队的一部分已经在以前的研究中提出了灭绝的原始人的存在)。betway必威安卓然而,深入的学习使得从DNA到祖先人口统计学的转变成为可能。

调查人员必须面对的问题是,他们分析的人口模型比迄今为止考虑的任何其他模型都要复杂得多,而且没有可用的统计工具来分析这些模型。“深度学习”是一种模仿哺乳动物神经系统工作方式的算法,不同的人工神经元专门研究和学习检测,在数据中,“对执行给定任务很重要的模式,”Scar Lao说,CNAG-CRG的首席研究员和这类模拟的专家。“我们利用这一特性,通过几十万次模拟获得的基因组,使算法学会预测人类人口统计学。每当我们运行一个模拟,我们都在沿着人类历史上可能的路径旅行。在所有模拟中,深入学习可以让我们观察是什么使祖先的谜团结合在一起。”

这是第一次用深度学习成功地解释人类历史,为这项技术在生物学其他问题上的应用铺平了道路,基因组学和进化。

一个灭绝的原始人可以解释人类的历史

深度学习分析表明,已灭绝的原始人可能是尼安德特人和杰尼索万人的后代。今年夏天发现的具有这些特征的化石似乎支持这项研究的发现,巩固与现代人共存并与之交配的第三种物种或种群的假设。“我们的理论与最近在杰尼索瓦发现的混合样本一致,尽管到目前为止,我们不能排除其他可能性,”Mayukh Mondal说,塔图大学的一名调查员和IBE的前调查员。

故事来源:

材料提供的基因组调控中心.注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. Mayukh MondalJaume Bertranpetit先生,Oscar Lao。带深度学习的近似贝叶斯计算支持亚洲和大洋洲的第三次古老的回归。.自然传播,2019;10(1)DOI:10.1038/S41467-018-08089-7

引用这一页

基因组调控中心。“应用于基因组的人工智能识别未知的人类祖先。”《科学日报》。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年1月16日。 .
基因组调控中心。(2019)1月16日)。应用于基因组的人工智能识别出未知的人类祖先。 betway必威安卓.3月5日检索,2019来自www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/01/190116122650.htm
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