论文

VANDAM:利用 DNA 分子先验查看核苷酸序列

VANDAM: Viewing a nucleotide sequence with DNA molecular priors

模型训练预训练

摘要

当代基因组基础模型 (GFM) 依赖于 DNA 作为字符串的范式,该范式采用屏蔽标记预测目标进行预训练。然而,这种抽象并没有明确地模拟生物功能所必需的生化、结构和物理特性。许多分子特性可以使用已建立的生物物理模型根据序列进行估计,因此它们的效用不在于提供独立的模式,而在于引入训练目标可以明确利用的先验。我们引入了 VANDAM,这是一个利用 DNA 分子先验扩展 GFM 训练的框架。在自我监督训练中,VANDAM 从汇总表征中预测区域分子特性。当功能标签可用并且可以奖励保留分子先验时,在输入处另外注入局部特征。 VANDAM 通过补充基于词元的目标,持续提高四个架构系列和九个保留基因组任务的下游性能。探测实验进一步证明,分子先验的使用可以推广到其他看不见的分子特性。