植物分子生物学中的基础模型:进步,挑战和未来方向
Feng Xu1, Tianhao Wu1, Qian Cheng1
1Frontiers Science Center for Molecular Design Breeding, State Key Laboratory of Maize Bio-breeding, National Maize Improvement Center, College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing, China.
基础模型 (FMs) 正在彻底改变植物分子生物学. 本综述详细介绍了DNA,RNA和蛋白质分析的FM,强调了植物特异型模型和促进植物科学进步的未来研究需求.
科学领域:
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 生物信息学是一种生物信息学.
- 计算生物学是一种计算生物学.
背景情况:
- 基础模型 (FMs) 是经过对大数据进行训练的神经网络,用于各种任务.
- 生物FM已经从自然语言处理启发的工具演变为解码复杂的生物序列.
- 最近的进展侧重于用于DNA,RNA,蛋白质和单细胞数据分析的FM.
研究的目的:
- 提供植物分子生物学中FMS的全面概述.
- 突出该领域最近的进展和未来的方向.
- 确定开发植物特异性FM的关键机遇和挑战.
主要方法:
- 对生物科学基础模型的现有文献进行审查.
- 专注于植物特定的FM (例如GPN,AgroNT,PDLLM,PlantCaduceus,PlantRNA-FM) 和通用的FM (例如GENERator,Evo 2).
- 分析挑战,包括数据异质性,模型架构,概括和计算效率.
主要成果:
- 在植物中,FMS越来越多地应用于DNA,RNA,蛋白质和单细胞水平.
- 植物特异性FM解决了独特的基因组挑战,如多倍体和重复序列.
- 通用FM有助于序列设计和利用跨物种数据预测突变效应.
结论:
- 未来的研究必须提高FM概括,多模式数据集成和计算效率.
- 克服这些局限性将释放植物科学中FMs的全部潜力.
- 这篇评论是植物分子生物学家的关键资源.
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