Inteligența artificială arată că s-ar putea să nu cunoaștem nici măcar jumătate din structurile din celulele corpului nostru
Multe dintre bolile care ne afectează sunt legate de funcționarea defectuoasă a celulelor. Ar putea fi posibil să le tratăm mai eficient, dar mai întâi oamenii de știință trebuie să înțeleagă exact cum sunt construite și funcționează celulele. Prin combinare inteligență artificială Folosind tehnici microscopice și biochimice, oamenii de știință de la Universitatea din California, San Diego Medical School (UCSD) au făcut un pas important în înțelegerea celulelor corpului uman.
Cu Microscoape putem vedea structuri celulare la fel de mici ca un singur micrometru. În schimb, tehnicile biochimice care utilizează proteine individuale fac posibilă studierea structurilor de dimensiunea nanometrilor, adică 1 / 1000 de micrometru. Cu toate acestea, o problemă majoră în științele vieții este completarea cunoștințelor despre ceea ce se află în interiorul celulei între scară micro și nanometrică. S-a găsit că ajută în acest sens inteligență artificială este posibil.
Sursa imagine: Pixabay / Aceste
Când ne gândim la o celulă, probabil ne vine în minte o diagramă din manualul de biologie, care arată mitocondria, nucleul și reticulul endoplasmatic. Dar aceasta este imaginea completă? Cu siguranta nu. Oamenii de știință au recunoscut de mult timp că nu știm mai mult decât știm. Acum putem face asta celulă în sfârșit, aruncați o privire mai atentă, adaugă omul de știință. Ideker și Emma Lundberg de la Institutul Regal Suedez de Tehnologie au condus echipa din spatele celei mai recente dezvoltări.
Noua tehnologie folosită de oamenii de știință se numește Muzică (Multi-Scale Integrated Cell). Într-un studiu pilot, MuSIC a demonstrat aproximativ 70 de structuri în celulele renale umane. Jumătate dintre ele erau necunoscute anterior. De exemplu, un grup de proteină a descoperit că formează o structură necunoscută. La o inspecție mai atentă, cercetătorii au descoperit că se leagă de ARN. Este probabil ca această structură să fie implicată în splicing, un proces extrem de important în plierea genelor.
Producătorii MuSIC au încercat ani de zile să creeze o hartă a proceselor care au loc în celule. Ceea ce distinge MuSIC de sisteme similare este utilizarea lui Tehnici de învățare profundă pentru a crea o hartă a celulei direct din imagini microscopice. Sistemul a fost antrenat să modeleze celula pe baza datelor disponibile. Spre deosebire de diagramele pe care le-am învățat la școală, nu înfățișează anumite structuri în anumite locuri pentru că nu sunt neapărat întotdeauna în același loc.
Până acum, oamenii de știință au dezvoltat 661 de proteine și un tip de celulă cu MuSIC într-un studiu pilot. Următorul obiectiv al cercetării va fi studierea întregii celule, apoi a altor tipuri de celule, celule la diferiți oameni și la diferite specii de animale. Poate în timp vom face asta baza moleculara înțelegem mai bine diferitele boli pentru că putem recunoaște diferențele dintre celulele sănătoase și cele bolnave”, explică Ideker.