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Accès ouvert déclaré 2023 preprint

The Nucleotide Transformer: Building and Evaluating Robust Foundation Models for Human Genomics

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Rattachement africain : gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Closing the gap between measurable genetic information and observable traits is a longstanding challenge in genomics. Yet, the prediction of molecular phenotypes from DNA sequences alone remains limited and inaccurate, often driven by the scarcity of annotated data and the inability to transfer learnings between prediction tasks. Here, we present an extensive study of foundation models pre-trained on DNA sequences, named the Nucleotide Transformer, ranging from 50M up to 2.5B parameters and integrating information from 3,202 diverse human genomes, as well as 850 genomes selected across diverse phyla, including both model and non-model organisms. These transformer models yield transferable, context-specific representations of nucleotide sequences, which allow for accurate molecular phenotype prediction even in low-data settings. We show that the developed models can be fine-tuned at low cost and despite low available data regime to solve a variety of genomics applications. Despite no supervision, the transformer models learned to focus attention on key genomic elements, including those that regulate gene expression, such as enhancers. Lastly, we demonstrate that utilizing model representations can improve the prioritization of functional genetic variants. The training and application of foundational models in genomics explored in this study provide a widely applicable stepping stone to bridge the gap of accurate molecular phenotype prediction from DNA sequence. Code and weights available at: https://github.com/instadeepai/nucleotide-transformer in Jax and https://huggingface.co/InstaDeepAI in Pytorch. Example notebooks to apply these models to any downstream task are available on https://huggingface.co/docs/transformers/notebooks#pytorch-bio.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
The Nucleotide Transformer: Building and Evaluating Robust Foundation Models for Human Genomics
Date Crossref
15/01/2023
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Genomics and Phylogenetic StudiesRNA and protein synthesis mechanismsMachine Learning in Bioinformatics

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