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一种基于扩散模型的大肠杆菌DNA启动子生成方法技术

技术编号:41206302 阅读:35 留言:0更新日期:2024-05-07 22:32
本发明专利技术涉及生物DNA启动子智能设计技术领域,具体指一种基于扩散模型的大肠杆菌DNA启动子生成方法、装置、设备,包括:利用数据噪声化模型,对DNA序列数据进行逐步噪声化;基于噪声化生成的噪声化DNA序列数据集,构建扩散模型,完成反向去噪模型训练,得到训练好的反向去噪模型;通过Transformer模型对DNA序列数据进行预测,完成对DNA表达强度能力的高精度预测;本发明专利技术通过设计的DNA表达能力预测模型,更加精准的生成所需要的DNA序列数据,缩小生成DNA序列的范围,增加数据生成的精确度;扩散模型稳定性较现有的AI模型有很大的提升,所述扩散模型更稳定,所生成的多样性更好,且所述扩散模型不易崩溃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物dna启动子智能设计,尤其是指一种基于扩散模型的大肠杆菌dna启动子生成方法、装置以及设备。


技术介绍

1、基因调控元件作为搭建合成生物系统的基石,在代谢工程、基因治疗等领域有广泛用途;构建工程生物系统需要大量具有优良性能的调控元件作为支撑,以适配不同底盘细胞和工作环境。过去,获取人工元件主要通过对自然元件的简单改造,例如通过对天然序列的随机突变、功能片段拼接组合等方法,结合定向进化等实验来筛选获得新的元器件;这些方法一方面成功率低,另一方面通常只能获得与天然序列非常相似的元件,难以发现全新的调控元件;以100碱基长度的序列为例,其潜在的序列组合达到了4100种可能,但天然的元件仅占其中很小一部分,潜在的序列空间远超目前实验文库的筛选能力。

2、随着人工智能和大数据时代的到来,深度学习技术在处理复杂对象的特征表征、多模态融合、样本自动生成等问题中表现出独特的优势,为生物分子的设计提供了新的可能,即将人工智能技术应用于构建全新的基因调控元件;从自动化设计的角度来看,利用深度学习技术,融合生物先验知识,建立调控元件的生成模型,并通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扩散模型的大肠杆菌DNA启动子生成方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌DNA启动子生成方法,其特征在于,所述利用所述数据噪声化模型,将随机噪声逐步添加至预处理好的DNA序列中,直至预处理好的DNA序列完全转变为噪声化DNA序列包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌DNA启动子生成方法,其特征在于,所述将噪声化DNA序列输入至所述反向去噪模型中,预测每一步添加的噪声完成去噪,生成目标DNA序列包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌DNA启动子生成方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种基于扩散模型的大肠杆菌dna启动子生成方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌dna启动子生成方法,其特征在于,所述利用所述数据噪声化模型,将随机噪声逐步添加至预处理好的dna序列中,直至预处理好的dna序列完全转变为噪声化dna序列包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌dna启动子生成方法,其特征在于,所述将噪声化dna序列输入至所述反向去噪模型中,预测每一步添加的噪声完成去噪,生成目标dna序列包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌dna启动子生成方法,其特征在于,所述反向去噪模型为u-net模型包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于扩散模型的大肠杆菌dna启动子生成方法,其特征在于,所述利用所述位置嵌入层,将目标dna序列中的各个元素转化为各个数字向量,构建数字向量矩阵包括:

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洋冯仁旭
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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