هوش مصنوعی راز ژن‌های انسان را فاش کرد

گروه علم و فناوری: یک مدل جدید هوش مصنوعی، کد پنهان پشت فعال‌سازی ژن‌ها 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. اگر این ژن‌ها به درستی فعال نشوند، سلول‌ها می‌توانند از کار بیفتند یا منجر به اختلالات مختلفی از جمله سرطان شوند. محققان در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، برای درک کامل توالی‌های خاص درون دی‌ان‌ای که فعال‌سازی ژن را ممکن می‌سازند، 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 500 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 دی‌ن‌یای آغازگر، محققان توانستند توالی آشکار آن را جستجو کنند و دریافتند که حدود 60 درصد از ژن‌های انسان حاوی آغازگر هستند. اطلاعات تازه کشف ‌شده به محققان این امکان را می‌دهد که اثرات جهش‌های دی‌ن‌یایی 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.