吉林大学李向涛研究发现DeepNanoHi-C借助深度学习可实现对单细胞纳米孔长读数据的精确分析和3D基因组解释

2025-07-25 iNature 等1家媒体报道 科研进展

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吉林大学李向涛团队在《Nucleic Acids Research》上发表了一项研究，介绍了一种名为DeepNanoHi-C的深度学习框架。该框架专为单细胞纳米孔长读数据（scNanoHi-C）设计，利用多步自动编码器和稀疏门控混合专家（SGMoE）技术，能够准确预测染色质相互作用并捕获细胞特异性结构特征。DeepNanoHi-C通过双通道预测网络整合多尺度预测，有效处理了scNanoHi-C数据中的稀疏性、细胞特异性变异性和复杂染色质相互作用网络等挑战。实验验证显示，DeepNanoHi-C在区分细胞类型和数据插补任务中表现出优越性能，并能识别单细胞3D基因组特征如细胞特异性拓扑关联域（TAD）边界。此外，该框架还揭示了跨物种保守的基因组结构，为理解染色质组织的进化保守性提供了新见解。这项研究推动了单细胞三维基因组学的发展，为理解基因组组织和功能提供了新的工具。（摘要由动脉网AI生成）