MutAIverse：一个由人工智能驱动、以机制分析为支撑的平台，用于发现新的DNA加合物及其前体基因毒素

《Journal of Cheminformatics》：MutAIverse: an AI-powered, mechanism-backed platform for discovering novel DNA adducts and their precursor genotoxins

　　

摘要

基因毒素暴露会导致DNA加合物的形成，若未能修复则可能引发突变。目前的DNA加合物分析平台或分析流程存在诸多局限，包括光谱库不完整、依赖经实验验证的加合物、细胞环境有限以及计算方法效率低下。我们推出了MutAIverse，这是一种先进的基于人工智能的DNA加合物分析平台，它通过利用对基因毒素生物活化的细胞内机制建模来构建全面的DNA加合物库，并提供高级光谱映射功能。MutAIverse整合了经实验验证和化学上有效的潜在DNA加合物，从而能够实现对原始基因毒素的可解释性逆向追踪。通过对实验中的MS/MS数据集进行验证，该平台能够检测到已知和新的加合物。此外，将其应用于从无烟烟草引发的头颈癌患者组织活检中获得的DNA加合物数据后，发现该平台能够选择性富集新的和已知的DNA加合物；其中一部分加合物还通过MS/MS分析得到了验证。总体而言，MutAIverse为高级DNA加合物分析提供了一个强大、端到端且具有可解释性的平台。

科学贡献

本研究介绍了MutAIverse，这是一种基于生成式人工智能的平台，它能通过基因毒素代谢模拟构建出基于机制的全面DNA加合物库，实现對原始基因毒素的可解释性逆向追踪，并提供完整的分析流程。由于在多个数据集中的覆盖范围和实验验证方面均优于现有的光谱库，MutAIverse为推动毒理学和癌症研究中的DNA加合物分析技术发展提供了有力的工具。