نسیم گیلان - ایسنا / یک مدل جدید هوش مصنوعی، کد پنهان پشت فعالسازی ژن را آشکار میکند.
فعالسازی دقیق دهها هزار ژن برای رشد و نمو سالم حیاتی است. بخشهای تخصصی دیانای ما مسئول هماهنگی دقیق توالیهای ژنتیکی هستند که منجر به تولید آنزیمها، هورمونها، پروتئینها و سایر اجزای حیاتی زیربنایی ساختار و عملکرد سلول میشوند. اما اگر این ژنها به درستی فعال نشوند، سلولها میتوانند از کار بیفتند یا منجر به اختلالات مختلفی از جمله سرطان شوند.
برای درک کامل توالیهای خاص درون دیانای که فعالسازی ژن را ممکن میسازند، محققان در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، تصمیم گرفتند بخش مهمی از دیانای را که به عنوان «آغازگر» شناخته میشود، رمزگشایی کنند. این بخشی است که دستورالعملهای کدگذاری شده در ژنها ابتدا در آن به محصولات عملکردی تبدیل میشوند.
در مطالعه جدید، دانشمندان از فناوری توالییابی دیانای با توان عملیاتی بالا برای تعیین فعالیت بیان ژن تقریبا ۵۰۰ هزار نسخه مختلف از آغازگر استفاده کردند. با این اطلاعات، آنها از یادگیری ماشینی، نوعی هوش مصنوعی، برای ایجاد یک مدل هوش مصنوعی استفاده کردند که سپس الگوی دیانای آغازگر را رمزگشایی میکرد. با آشکار شدن هویت دیانای آغازگر، محققان توانستند توالی آشکار آن را جستجو کنند و دریافتند که حدود ۶۰ درصد از ژنهای انسان حاوی آغازگر هستند.
اطلاعات تازه کشف شده به محققان این امکان را میدهد که اثرات جهشهای دیانای را که میتوانند منجر به اختلالات مختلفی مرتبط با آغازگر شوند، پیشبینی کنند. دادهها و مدلهای حاصل از مطالعه جدید همچنین میتوانند برای طراحی پروموترهای مصنوعی که توالیهایی هستند که ژنها را روشن و خاموش میکنند، با عملکردهای سفارشی، مورد استفاده قرار گیرند.
در سطح جهانی، این کار گامی رو به جلو در استفاده ترکیبی از آزمایشها و هوش مصنوعی برای رمزگشایی اطلاعات نهفته در توالی بازهای آلی دیانای در انسان است. در نهایت، در ۶ میلیارد باز دیانای در هر یک از سلولهای ما، یک کُد بیان ژن وجود دارد که مشخص میکند هر یک از ژنهای ما چه زمانی، کجا و تا چه حد باید روشن یا خاموش شوند. اگر یک مدل هوش مصنوعی برای کل کد بیان ژن داشتیم، میتوانستیم فعالیت هر یک از انواع مختلف ژنها را در افراد مختلف پیشبینی کنیم. مدل جدید هوش مصنوعی برای آغازگر، بخش کوچک اما مهمی از این کد بیان ژن است و در آیندهای نه چندان دور، محققان مدلهای هوش مصنوعی خود را با استفاده از کُد بیان ژن انسان گسترش خواهند داد.