11月8日，中国农业科学院作物科学研究所作物智能设计算法模型创新研究组利用基因组语言模型从DNA序列中解析了植物双向启动子表达调控规律。相关研究成果发表在《Nature Communications（自然·通讯）》上。

双向启动子是真核生物基因组中一类特殊调控片段，可调控两个相邻且方向相反基因协同表达，在动植物生长发育中发挥重要作用。然而因其调控机制复杂，常规手段很难精准预测和解读其功能，基因组语言模型虽能够学习DNA序列信息，但针对该类元件的研究尚无成熟方案。

研究团队整合拟南芥、玉米、水稻、小麦多组学数据，结合双向启动子两侧基因的共表达情况，构建了植物双向启动子协同转录活性数据集，并依托基因组语言模型开发出预测准确度高、适配多作物的转录活性预测工具。研究发现，利用该工具模型提取的DNA序列特征可准确反映双向启动子的核小体结合能力及转录因子结合位点分布，揭示了植物间共享和特异的调控规律。该研究为利用基因组语言模型解析生物学机制提供了新思路和工具支撑。

作科所助理研究员高尚为论文第一作者，李慧慧研究员为论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-79328-5