Naučnici uz pomoć vještačke inteligencije dešifrovali skriveni „prekidač" u ljudskom DNK

Istraživači sa Univerziteta Kalifornije u San Dijegu su uz pomoć vještačke inteligencije otkrili tačan genetski obrazac takozvanog inicijatora - dijela DNK koji pokreće aktivaciju gena. Model je taj obrazac prepoznao u oko 60 odsto ljudskih gena.

Zdrav rast i razvoj organizma zavise od toga da se desetine hiljada gena uključe u pravo vrijeme i na pravom mjestu. Za to su zaduženi posebni dijelovi DNK, koji usmjeravaju stvaranje enzima, hormona, proteina i drugih molekula neophodnih za pravilno funkcionisanje ćelija. Kada aktivacija gena krene pogrešnim tokom, ćelije mogu da pomete svoj rad, što može da doprinesu razvoju bolesti, uključujući i rak.

Tim naučnika, koji je vodio profesor Džejms Kadonaga sa Odsjeka za molekularnu biologiju pomenutog univerziteta, fokusirao se na dio DNK poznat kao „inicijator" - mjesto na kojem počinje pretvaranje genetske informacije u funkcionalni proizvod ćelije. Istraživanje je vodila doktorantkinja Tori Rajn-Karig.

Naučnici su korišćenjem tehnike sekvenciranja velikog obima izmjerili aktivnost gena kroz oko 500.000 različitih verzija inicijatora. Ti podaci su potom poslužili za obuku sistema mašinskog učenja, oblika vještačke inteligencije, koji je trebalo da prepozna karakterističan obrazac DNK povezan sa inicijatorom.

Kada je model dešifrovao taj obrazac, tim je pretražio ljudske gene i utvrdio da inicijator sadrži otprilike 60 odsto njih. „Ovi AI modeli su po prvi put omogućili pouzdano predviđanje prisustva ili odsustva inicijatora u ljudskim genima, čime smo uspjeli da dešifrujemo obrazac redoslijeda baza DNK koji čini inicijator", rekao je Kadonaga.

Prema riječima naučnika, otkriće bi moglo da pomogne u predviđanju kako mutacije koje utiču na inicijator mijenjaju aktivnost gena i doprinose različitim poremećajima. Podaci i modeli iz studije mogli bi takođe da posluže za dizajniranje vještačkih promotora - sekvenci koje mogu da uključe ili isključe gene za određene namjene.

Kadonaga je istakao da je ovo istraživanje korak naprijed u kombinovanju laboratorijskih eksperimenata i vještačke inteligencije radi tumačenja informacija sadržanih u ljudskom DNK. „U svakoj našoj ćeliji postoji šest milijardi baza DNK u kojima je zapisan kod koji određuje kada, gdje i u kojoj mjeri će svaki gen biti uključen ili isključen. Kada bismo imali AI model za čitav taj kod, mogli bismo da predvidimo aktivnost različitih varijanti gena kod različitih ljudi", naveo je Kadonaga, dodajući da očekuje da će se ovakvi modeli u budućnosti dalje razvijati.