2023年12月12日，维也纳大学等机构的研究人员在Nature杂志在线发表了题为Targeted design of synthetic enhancers for selected tissues in the Drosophila embryo的文章。
增强子控制基因表达，在发育和体内平衡中起关键作用。然而，具有组织特异性活性的增强子的靶向从头设计仍然具有挑战性。
该研究结合深度学习和转移学习，为黑腹果蝇胚胎中的五个组织——中枢神经系统、表皮、肠道、肌肉和大脑——设计组织特异性增强子。研究人员首先使用全基因组 scATAC-seq 数据集训练卷积神经网络(cnn) ，然后用来自体内增强子活性测定的较小规模数据对 cnn 进行微调，根据交叉验证产生具有25% 至75% 阳性预测值的模型。
研究人员在体内设计和实验评估了40种合成增强子(每个组织8种) ，其中31种(78%)是活性的，27种(68%)在靶组织中起作用(中枢神经系统和肌肉为100%)。通过转移学习结合全基因组和小规模功能数据集的策略通常是适用的，并且应该能够在任何系统中设计组织，细胞类型和细胞状态特异性增强子。
