应用于基因组的人工智能识别出一个未知的人类祖先
通过结合深度学习算法和统计方法,调查人员进化生物学研究所(IBE),Centro Nacional de分析Genomico(CNAG-CRG)基因组中心的监管(点)和基因组学研究所的塔尔图大学发现,数万年前在亚洲人的基因组一个新的原始人类的足迹杂交种与其祖先.
现代人类DNA计算分析表明,这个灭绝的物种是尼安德特人和丹尼索瓦人的杂交后代,并与非洲以外的亚洲现代人杂交。这一发现可以解释,今年夏天在丹尼索瓦洞穴中发现的混血——尼安德特人母亲和丹尼索瓦人父亲的后代——不是一个孤立的例子,而是一个更普遍的基因渗入过程的一部分。
这项研究首次利用深度学习来解释人类进化,为这项技术在生物学、基因组学和进化的其他问题上的应用铺平了道路。
人类的后代中有一种我们不知道的物种.区分两个物种的方法之一是,虽然它们都可以杂交,但通常不会产生可育后代。然而,当涉及灭绝物种时,这个概念就复杂得多。事实上,目前的人类DNA所讲述的故事模糊了这些界限的界限,保存了来自其他物种的原始人的片段,比如尼安德特人和丹尼索瓦人,他们在4万多年前的欧亚大陆与现代人共存。
现在,进化生物学研究所的研究人员(IBE),Centro Nacional de分析Genomico(CNAG-CRG)基因组中心的监管(点)和塔尔图大学深入学习算法用于确定一个新的种目前为止无人发现人类的祖先,与现代人数万年前通婚。“大约80000年前,发生所谓的走出非洲,当人口的一部分,已经是现代人,放弃了非洲大陆,迁移到其他大陆,导致了当前的人口,”解释Bertranpetit梅•首席研究员在IBE,部门主管UPF值。“我们知道,从那时起,现代人与尼安德特人在除非洲以外的所有大陆上杂交,与大洋洲的丹尼索瓦人杂交,可能还有东南亚的丹尼索瓦人杂交,尽管与第三种灭绝物种杂交的证据尚未得到任何肯定。”
深度学习:破解远古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之前的研究中提出了已灭绝的原始人类的存在)。然而,深度学习使得从DNA到祖先人口统计的转变成为可能。
调查人员不得不面对的问题是,他们所分析的人口模型比迄今所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它们。深度学习”是一个模仿的算法中,哺乳动物的神经系统的工作方式,不同的人工神经元,专门研究和学习检测,在数据模式来执行一个给定的任务很重要,”奥斯卡老挝,首席研究员CNAG-CRG和这种类型的模拟方面的专家。“我们利用这一特性,让算法学会使用通过数十万次模拟获得的基因组预测人类的人口特征。”每当我们进行模拟时,我们都在沿着人类历史上可能的道路前进。在所有的模拟中,深度学习让我们能够观察到是什么让祖先的谜题组合在一起。
这是深度学习首次成功地用来解释人类历史,为这项技术在生物学、基因组学和进化的其他问题上的应用铺平了道路。
一个灭绝的原始人可以解释人类的历史.深度研究分析显示,已灭绝的古人类可能是尼安德特人和丹尼索瓦人的后裔。今年夏天发现的具有这些特征的化石似乎支持了这一研究发现,巩固了第三种物种或种群与现代人类共存并与之交配的假设。“我们的理论与最近在德尼索瓦发现的杂交标本一致,尽管我们还不能排除其他可能性,”塔尔图大学(University of Tartu)的研究员、IBE的前研究员马尤克蒙达尔(Mayukh Mondal)说。