تم اكتشاف المفاتيح الخفية في الجينات البشرية في نهاية المطاف

في الآونة الأخيرة، أظهرت مجال الصحة الطبية الدولي العديد من الديناميكيات الحديثة، وتواصل التقدم المرتبطة بها اهتمامًا من القطاع والجمهور. يعتمد النمو والتنمية الصحية على تشغيل عشرات الآلاف من الجينات بشكل صحيح في الوقت والموقع المناسب. يساعد دور التنسيق في مناطق معينة من الحمض النووي في توجيه هذه العملية، مما يؤدي إلى إنتاج الإنزيمات والهرمونات والبروتينات والجزيئات التي تحتاجها الخلايا للعمل بشكل طبيعي.

عندما يتم تشغيل الجينات بشكل خاطئ، يمكن أن تحدث مشاكل في الخلايا وتشارك في الأمراض، بما في ذلك السرطان. من أجل فهم أفضل لترتيبات الحمض النووي التي تسيطر على هذه العملية، قام جيمس تي كايدينغ، بجامعة سان دياجو، كاليفورنيا، بتحديد التسلسلات الحمض النووي الهامة في الترتيبات الحمض النووية التي تسمى التسلسلات الحمض النووية التشغيل الحمض النووي. يُسمّي التسلسلات الحمض النووي بمواقع حيث يبدأ ترتيب المعلومات الجينية في إحدى الجينات في تحويلها إلى منتجات وظيفية.

في دراسة جديدة، استخدم فريق من الباحثين بقيادة الطالب الدراسات العليا، توري رين-كاريغ، تقنية تسلسل الحمض النووي، لقياس نشاط التعبير الجيني في ما يقرب من 500،000 نسخة مختلفة. ثم استخدم الباحثون هذه النتائج لتدريب نظام التعلم الآلي، وهو شكل من أشكال الذكاء الاصطناعي، لتحديد نمط الحمض النووي المرتبط بالمطلق. بعد تحليل التوقيعات، بحثت الفريق عن الجينات البشرية للحصول على الترتيبات، ووجدوا أن حوالي 60٪ منها تحتوي على التشغيلات.

قال كادوناغا إن هذه النماذج الذكاء الاصطناعية اكتشفت لأول مرة وجود التشغيلات في الجينات البشرية، وكذلك صحة نمط الترتيبات النووية في الحمض النووي، وهي أمور غير مسبقة. وقد يدعم البيانات والنماذج الذكاء الاصطناعي في هذه الدراسة أيضاً تصميم محركات وسلسلسلة متغيرة يمكن تغييرها، وتخصيصها للأغراض المحددة. على نطاق عالمي، تقدم هذه الدراسة إلى مزيج من التجارب المختبرية والذكاء الاصطناعي، مما يكشف عن المعلومات التي يتم تشفيرها في تسلسل الحمض النووي البشري.

وفقاً لفريق البحث، فإن مزيج من التجارب المختبرية وتقنيات الذكاء الاصطناعي لا يقدم فقط طريقة جديدة تماماً لتحليل وفهم المعلومات الموجودة في تسلسل الحمض النووي البشري، بل يمكن أن يوفر وجهة نظر جديدة للمساعدة في فهمنا بشكل أفضل لأساسيات البيولوجية للسلوك والخصائص النفسية البشرية. يقدم نتائج هذه الدراسة وجهات نظر وأساليب جديدة لدراسة الجينوم البشري، والتي لها قيمة نظرية وعملية مهمة لتعميق فهمنا ومعرفتنا عن الجينوم البشري ومشكلات البيولوجيا ذات الصلة. وفي نهاية المطاف، في كل خلية لدينا، يُشير رمز تعبير كل جين إلى متى، وأين، وكيفية تفعيل كل من جيناتنا.