Learning transcriptome architecture from sequence with a long-context RNA foundation model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Linking DNA sequence to genomic function remains one of the grand challenges in genetics and genomics. Here, we present a large-scale compendium of single-molecule transcriptome sequencing of diverse cancer cell lines, revealing their isoform diversity and specificity. We used this compendium to build Mach-1, an RNA foundation model that learns how the nucleotide sequence of unspliced pre-mRNA dictates transcriptome architecture—the relative abundances and molecular structures of mRNA isoforms. By using the Striped-Hyena architecture, Mach-1 handles extremely long sequence inputs at nucleotide resolution (64 kilobase pairs), allowing for quantitative, zero-shot prediction of all aspects of transcriptome architecture, spanning isoform abundance, structure, and variant-induced splicing changes. To test both the interpretive and generative capabilities of Mach-1, we experimentally validated its learned regulatory grammar and predictions through perturbation of RNA-binding proteins nominated by Mach-1 to impact targeted splicing, precise CRISPR editing of variants of uncertain significance that the model predicted to alter splicing, and de novo transcript synthesis and expression in human cells. Together, this release establishes a new foundation for sequence-to-transcript modeling. Mach-1’s representations can be extended and fine-tuned across a spectrum of biological contexts, from variant interpretation to RNA engineering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».