Искусственный интеллект показывает, что мы можем не знать даже половины структур в клетках нашего тела

Многие болезни, которые поражают нас, связаны с нарушением работы клеток. Возможно, можно было бы лечить их более эффективно, но сначала ученым необходимо понять, как именно клетки построены и функционируют. Комбинируя искусственный интеллект Используя микроскопические и биохимические методы, ученые из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета (UCSD) сделали важный шаг в понимании клеток человеческого тела.


с Микроскопы мы можем видеть клеточные структуры размером всего в один микрометр. Напротив, биохимические методы, в которых используются отдельные белки, позволяют изучать структуры размером в нанометры, то есть 1/1000 микрометра. Однако главная проблема в науках о жизни заключается в том, чтобы узнать, что находится внутри клетки между микро- и наноуровнями. Было обнаружено, что это помогает искусственный интеллект возможно.

 Источник изображения: Pixabay / Источник

Когда мы думаем о клетке, вероятно, на ум приходит диаграмма из учебника биологии, на которой показаны митохондрии, ядро ​​и эндоплазматический ретикулум. Но так ли это полная картина? Точно нет. Ученые давно признали, что мы знаем не больше, чем знаем. Теперь мы можем это сделать клетка Наконец-то присмотритесь, - добавляет ученый. Идекер и Эмма Лундберг из Шведского Королевского технологического института возглавили команду, создавшую последнюю разработку.

Новая технология, используемая учеными, называется Музыка (Многомасштабная интегрированная ячейка). В пилотном исследовании MuSIC продемонстрировал около 70 структур в клетках почек человека. Половина из них ранее были неизвестны. Например, группа белки обнаружили, что образуют неизвестную структуру. При ближайшем рассмотрении исследователи обнаружили, что он связывает РНК. Вполне вероятно, что эта структура участвует в сплайсинге, чрезвычайно важном процессе сворачивания генов.

Создатели MuSIC годами пытались создать карту процессов, происходящих в клетках. Что отличает MuSIC от аналогичных систем, так это использование Методы глубокого обучения создавать карту клетки прямо из микроскопических изображений. Система обучена моделировать ячейку на основе имеющихся данных. В отличие от диаграмм, которые мы изучали в школе, на нем не изображены определенные структуры в определенных местах, потому что они не обязательно всегда находятся в одном и том же месте.

На данный момент в пилотном исследовании ученые разработали 661 белок и один тип клеток с помощью MuSIC. Следующей целью исследования будет изучение всей клетки, а затем изучение других типов клеток, клеток у разных людей и у разных видов животных. Может быть, со временем мы сможем это сделать молекулярная основа лучше понимать различные заболевания, потому что мы можем распознавать различия между здоровыми и больными клетками », - объясняет Идекер.