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AlphaGenome Atlas发布:绘制90亿种人类基因点突变的分子影响图谱

DeepMind推出AlphaGenome Atlas数据库,覆盖全部可能的单核苷酸变异

AlphaGenome Atlas正式发布:90亿种基因变异的全景图谱

AlphaGenome Atlas正式发布:90亿种基因变异的全景图谱
AlphaGenome Atlas正式发布:90亿种基因变异的全景图谱|新闻截图

Google DeepMind于2026年9月8日发布AlphaGenome Atlas,这是一个包含90亿种单核苷酸变异(SNV)分子影响预测的 comprehensive 平台。作为当前最全面的基因变异影响目录,AlphaGenome Atlas面向学术研究免费开放,用户可通过直观的网页门户、AlphaGenome API以及Google Antigravity插件访问。

核心可用信息包括:

  • 体积达1 PB,超AlphaFold数据库30倍以上
  • 每种变异包含数千项分子效应预测
  • 覆盖数百种人类与小鼠细胞类型与组织
  • 首次提供全基因组范围的AVI评分系统

平台构成:五大互连资源

平台构成:五大互连资源
平台构成:五大互连资源|新闻截图

AlphaGenome Atlas并非单一数据集,而是由五个相互关联的模块组成:

  1. 分子效应预测:针对每种变异计算其对基因调控的潜在影响,横跨转录因子结合、染色质可及性、RNA剪接等多个维度
  2. AVI评分(AlphaGenome Variant Impact):整合AlphaGenome与AlphaMissense的预测结果,生成单一影响分数,覆盖编码区(2%)与非编码区(98%)
  3. AVI特征归因:分解评分来源,明确指出影响主要来自哪些分子过程(如RNA剪接或基因表达改变)
  4. DNA序列基序:收集超过2500种常见DNA“WORDS”及其全基因组定位
  5. 跨物种注释:同步包含人类与小鼠数据,便于实验模型参照

一项关键反差在于:尽管人类编码蛋白质的区域仅占基因组2%,但已知疾病相关变异中多数位于非编码区;而AlphaGenome Atlas的AVI评分在两类区域均表现优异,突破了传统variants分析的区域局限。

实证应用:从罕见病到复杂性状

AlphaGenome Atlas已在合作研究中产生实际成果:

  • 罕见病研究:与GREGoR联盟合作中,研究者利用AVI评分筛选出被此前研究忽略的致病变异,在DNM1基因中发现一例影响剪接位点的变异,导致蛋白质异常延长;后续实验验证了该预测,并同步识别出附近具有相似效应的其他变异
  • 复杂性状分析:针对非编码区罕见变异与常见疾病关联性的统计难题,平台通过排除大量无功能变异,显著提升信号检测灵敏度;相关实验正在进行中

与AlphaFold Database的对比参考

与AlphaFold Database的对比参考
与AlphaFold Database的对比参考|新闻截图

项目AlphaFold DatabaseAlphaGenome Atlas
发布时间2022年扩展2026年9月8日
数据规模~2亿结构预测90亿变异预测
体积约30 TB量级1 PB
主要生物信息蛋白质3D结构分子调控影响
服务对象解析蛋白质功能解析变异效应

谁适合立即使用?

谁适合立即使用?
谁适合立即使用?|新闻截图

  • 实验生物学家需快速筛选候选变异时,可依赖AVI评分直接排序;
  • 计算生物学家开展全基因组关联研究(GWAS)时,可利用AVI特征归因深入解读非编码区信号;
  • 临床遗传学团队分析罕见病家系数据时,可参考非编码区高分变异作为辅助证据;

若研究聚焦于特定基因而非全基因组扫描,直接使用AlphaGenome API进行单点预测可能更为高效;对基础科研仅需背景知识参考的读者,可等待后续论文发表后阅读方法学细节。

写在最后

AlphaGenome Atlas标志着基因组解读从‘点状验证’迈入‘系统预测’新阶段。继AlphaFold解决蛋白质结构预测难题后,DeepMind此次将AI能力拓展至更复杂的调控领域——尽管其预测准确性仍需实验持续验证,但平台开源模式已为群体遗传学研究树立新范式。