يُظهر الذكاء الاصطناعي أننا قد لا نعرف حتى نصف الهياكل في خلايا الجسم

ترتبط العديد من الأمراض التي تصيبنا بخلل في عمل الخلايا. قد يكون من الممكن معالجتها بشكل أكثر فاعلية ، لكن العلماء يحتاجون أولاً إلى فهم كيفية بناء الخلايا وعملها بالضبط. من خلال الجمع بين الذكاء الاصطناعي باستخدام التقنيات المجهرية والكيميائية الحيوية ، اتخذ العلماء في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو (UCSD) خطوة مهمة في فهم خلايا جسم الإنسان.


مع المجاهر يمكننا أن نرى هياكل خلوية صغيرة مثل ميكرومتر واحد. في المقابل ، فإن التقنيات البيوكيميائية التي تستخدم البروتينات الفردية تجعل من الممكن دراسة الهياكل بحجم النانومتر ، أي 1/1000 من الميكرومتر. ومع ذلك ، هناك مشكلة رئيسية في علوم الحياة تتمثل في استكمال معرفة ما بداخل الخلية بين المقياس الدقيق والنانوي. لقد وجد للمساعدة في هذا الذكاء الاصطناعي هو ممكن.

 مصدر الصورة: Pixabay / هؤلاء

عندما نفكر في خلية ، من المحتمل أن يتبادر إلى الذهن رسم تخطيطي من كتاب علم الأحياء ، يوضح الميتوكوندريا والنواة والشبكة الإندوبلازمية. لكن هل هذه هي الصورة الكاملة؟ بالطبع لا. لقد أدرك العلماء منذ فترة طويلة أننا لا نعرف أكثر مما نعرف. الآن يمكننا فعل ذلك Zelle أخيرًا نلقي نظرة فاحصة ، يضيف العالم. قاد Ideker و Emma Lundberg من المعهد الملكي السويدي للتكنولوجيا الفريق وراء أحدث التطورات.

التكنولوجيا الجديدة التي يستخدمها العلماء تسمى موسيقى (خلية متكاملة متعددة النطاقات). في دراسة تجريبية ، أظهر MuSIC حوالي 70 بنية في خلايا الكلى البشرية. نصفهم لم يكن معروفا من قبل. على سبيل المثال ، مجموعة من البروتينات اكتشفت أن تشكل بنية غير معروفة. عند الفحص الدقيق ، وجد الباحثون أنه يربط الحمض النووي الريبي. من المحتمل أن تكون هذه البنية متورطة في التضفير ، وهي عملية مهمة للغاية في طي الجينات.

لقد حاول صانعو MuSIC لسنوات إنشاء خريطة للعمليات التي تحدث في الخلايا. ما يميز MuSIC عن الأنظمة المماثلة هو استخدام تقنيات التعلم العميق لإنشاء خريطة للخلية مباشرة من الصور المجهرية. تم تدريب النظام على نمذجة الخلية بناءً على البيانات المتاحة. على عكس المخططات التي تعلمناها في المدرسة ، فهي لا تصور هياكل معينة في أماكن معينة لأنها ليست بالضرورة في نفس المكان دائمًا.

حتى الآن ، طور العلماء 661 بروتينًا ونوع خلية واحد باستخدام MuSIC في دراسة تجريبية. سيكون الهدف التالي من البحث هو دراسة الخلية بأكملها ، ثم دراسة أنواع الخلايا الأخرى ، والخلايا في أشخاص مختلفين وأنواع حيوانية مختلفة. ربما يمكننا القيام بذلك في الوقت المناسب الأساس الجزيئي فهم أفضل للأمراض المختلفة لأننا نستطيع التعرف على الفروق بين الخلايا السليمة والمريضة "، يوضح إيديكر.