کد خبر: 167737
ف
توالی‌یابی ژنوم تمام گونه‌های زنده روی زمین با هوش مصنوعی
یک طرح بلندپروازانه برای تعیین توالی ژنوم ۱.۸۵ میلیون گونه یوکاریوتی در سیاره ما در حال انجام است. این یک اقدام عظیم است که درک ما را از زیست‌شناسی به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد و تلاش‌ها برای حفاظت و احیای تنوع زیستی را ممکن می‌کند.

به گزارش ثریا - هوش مصنوعی با توانمندسازی ابزارها برای نه تنها ثبت و فهرست‌بندی داده‌ها از دی‌ان‌ای، بلکه اطمینان از صحت و عاری بودن آن‌ها از خطا در میلیاردها میلیارد واحد سازنده، این روند را کمی تسریع‌ می‌کند.

به نقل از نیواطلس، تلاشی که در مورد آن صحبت می‌شود، پروژه زیست‌ژنوم زمین (EBP) نام دارد؛ یک برنامه مشارکتی برای فهرست‌بندی ژنوم‌های تمام گونه‌های فعلی زمین در طول یک دهه. این پروژه در سال ۲۰۱۸ آغاز شد و پیش‌بینی می‌شود در مجموع نزدیک به پنج میلیارد دلار آمریکا هزینه داشته باشد. این پروژه شامل بیش از ۶۰ پروژه جهانی وابسته برای ثبت و توالی‌یابی ژنوم‌ها است و تاکنون داده‌هایی را برای ۴۳۸۶ گونه ارائه کرده است. این داده‌ها شامل پستانداران، خزندگان، ماهی‌ها، پرندگان، حشرات، انواع گیاهان و هر چیزی بین این دو می‌شود.

این کار به‌ویژه از آن جهت حیاتی است که به طور متوسط، هر روز ده‌ها گونه منقرض می‌شوند و هنگامی که آنها از بین بروند، ما فرصتی برای یادگیری چگونگی زندگی یا تکامل آنها نخواهیم داشت.

پروژه ژنوم زیستی پیشرفتی کوچک در هدف بزرگ خود یعنی تعیین توالی ۱.۸۵ میلیون ژنوم داشته است. اما به خاطر داشته باشید که در چند سال گذشته، فناوری‌های هوش مصنوعی و اتوماسیون به سرعت پیشرفت کرده‌اند و می‌توانند به تسریع تلاش‌های آینده کمک کنند. گوگل در واقع نقش مهمی در این زمینه دارد: بخش تحقیقاتی آن مجموعه‌ای از ابزارهای هوش مصنوعی را برای کمک به سرعت بخشیدن به بخش‌های مختلف فرآیند تعیین توالی توسعه داده است.

نرم‌افزار مبتنی بر هوش مصنوعی DeepVariant که در سال ۲۰۱۸ منتشر شد، توالی کامل ژنوم یک فرد را با استفاده از داده‌های تولید شده توسط ابزارهای مدرن توالی‌یابی با توان عملیاتی بالا از دی‌ان‌ای به طور دقیق بازسازی می‌کند. دستگاه‌های توالی‌یابی با توان عملیاتی بالا که چند دهه است وجود دارند، نسبتا ناقص هستند. آنها فقط میلیاردها قطعه کوتاه دی‌ان‌ای را به جای ژنوم کامل تولید می‌کنند، بنابراین پردازش این داده‌ها به یک توالی واحد و دقیق یک چالش بزرگ است.

DeepVariant به یک شبکه عصبی عمیق آموزش‌دیده اجازه می‌دهد تا تجسم‌های خوانش‌های هم‌تراز شده را تجزیه و تحلیل کند و تعیین کند که آیا اختلاف یک واریانت ژنتیکی واقعی است یا صرفا یک خطای ابزاری است.

امسال، گروه ژنومیک در گوگل ریسرچ از DeepPolisher برای کمک به مونتاژ ژنوم رونمایی کرد. گفته می‌شود که این دستگاه قادر است خطاها در فرآیند مونتاژ را تا 50 درصد کاهش دهد و از نادیده گرفتن گونه‌های بیماری‌زای ژن‌ها توسط برنامه‌های حاشیه‌نویسی که به داده‌های خام نگاه می‌کنند و ژن‌ها و عملکرد آنها را شناسایی می‌کنند، جلوگیری کند.

گوگل ریسرچ می‌گوید با ابزارهایی مانند این می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند چگونه می‌توانند از برخی بیماری‌ها در گونه‌های وحشی جلوگیری کنند و از طریق مداخلات حساس به گونه‌های در معرض خطر انقراض کمک کنند.

یک نمونه جذاب از این موضوع، وضعیت اسفناک کاکاپو است. این طوطی بومی نیوزیلند است که نمی‌تواند پرواز کند و می‌تواند به سنگین‌ترین طوطی روی زمین تبدیل شود و تا ۱۰۰ سال عمر کند. متأسفانه، تنها ۴۹ عدد از این طوطی در سال ۲۰۱۵ شناسایی شده‌اند.

با داده‌های ژنومی هر پرنده زنده در این گونه، طرفداران محیط زیست می‌توانستند ببینند که تنوع ژنتیکی آنها در کجا بیشترین است؛ این برای جلوگیری از مشکلاتی که در اثر جفت‌گیری درون‌خانواده‌ای ایجاد می‌شود، مانند باروری کم و سیستم ایمنی ضعیف، مهم است. سپس آنها این پرندگان را در زیستگاه خود جابجا کردند تا بتوانند تولید مثل کنند و جمعیت خود را به طور مؤثر به نزدیک به ۲۰۰ پرنده در طول سه نسل گسترش دهند. اکنون بیش از ۲۵۰ عدد از آنها در سراسر جزایر نیوزیلند وجود دارد.

گروه‌های درگیر در پروژه توالی‌یابی، کار سختی برای فهرست‌بندی تقریبا تمام گونه‌های باقی‌مانده خواهند داشت تا به هدف خود تا سال ۲۰۲۸ برسند. با این حال، این کار با کمک اتوماسیون و هوش مصنوعی آسان‌تر خواهد شد. در حالی که تعیین توالی اولین ژنوم انسان تا سال ۲۰۰۳ یک دهه کامل طول کشید و سه میلیارد دلار هزینه داشت، امروزه می‌توان آن را در یک روز و با هزینه تنها ۱۰۰۰ دلار انجام داد.

منبع : توالی یابی  ژنوم

 


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

بررسی علمی تأثیر چای و قهوه بر پوکی استخوان در سالمندان

مصرف داروهای ضدافسردگی در دوران شیردهی خطری برای رشد مغز نوزاد ندارد

خطر پنهان خالکوبی؛ تغییر دائمی سیستم ایمنی و تأثیر بر واکسن‌ها

افتتاح مدرسه جدید ایرانیان دوحه با حضور وزیر آموزش و پرورش

علت مخالفت آموزش و پرورش با تعطیلی مدارس/ بودجه بلاتکلیف «شاد» در انتظار تصویب در قانون

گفت‌وگو با مراقب سلامتی که با اقدام به‌موقع، دانش‌آموزش را از خفگی نجات داد

بانوی ایرانی در میان ۱۰ فرد تاثیرگذار جهان علم در سال ۲۰۲۵

سفیدسنگ با دو زلزله بزرگتر از ۴ و صفی‌آباد با زلزله ۴.۳ لرزیدند/ثبت ۳ زلزله در دماوند

شناسایی جهش نادر پروتون در طوفان خورشیدی

عکس روز ناسا از آتش به پا کردن روباه شمالی!

کاهش خطر گرفتاری‌های کلینیکی با استفاده از استنت بهینه

برداشت شن و ماسه و قنوات خشک، عامل تشدید فرونشست در جنوب غرب تهران

ماده‌ای شبیه گرافن، سرنوشت انرژی خورشیدی را تغییر داد

آلودگی کلامیدیا، زنگ خطری برای صاحبان پرندگان زینتی

سیصدمین پرواز مداری جهانی در سال ۲۰۲۵ انجام شد

وقتی نور و فشار همزمان برق تولید می‌کنند

یک کشف راهگشا برای توسعه نسل تازه‌ای از نانوکاتالیست‌های کارآمد در تصفیه آب

گووگل عمیق‌ترین عامل پژوهشی هوش مصنوعی خود را عرضه کرد

مدل هوش مصنوعی GPT-5.2 از راه رسید

بلو اوریجین یک مسافر سوار بر ویلچر را به فضا می‌فرستد

مرضیه برومند پس از ۱۶ سال مقابل دوربین رفت

مسعود کیمیایی به زودی ترخیص می‌شود

آخرین خبر از وضعیت سلامتی هوشنگ مرادی کرمانی

سینه‌زنی در جشن تولد امامان جایز است؟

نامه‌ای از بهشت از خدای متعال به بنده مؤمن

اثر شگفت‌انگیز دعای مادر در حدیثی از پیامبر اسلام (ص)

نماز خواندن با دندان طلا برای مردان صحیح است؟

ماجرای بازبینی و اصلاح وصیت‌نامه امام خمینی(ره) چه بود؟

دعای همیشگیِ قنوت آیت‌الله العظمی خوئی

هبة الله صفت کدام پیامبر بود؟

دستور اخلاقی پیامبر(ص) به حضرت زهرا (س)

چرا برحضرت فاطمه (س) صلوات می‌فرستیم؟

بوسه حاج قاسم عزیز بر کف پای مادر

شیوه‌ای که شهید ماهانی به مادرش احترام می‌گذاشت

امان مردم غریب و بی‌امان خوش آمدی / دلیل خلقت زمین و آسمان خوش آمدی

آیا واقعا سادات برای فرار از ظلم خلفا به ایران آمدند؟

چرا از منظر قرآن کریم به پیمان‌شکن نمی‌شود اعتماد کرد؟

باز شدن قفل درهای بسته با این ذکر مجرب

این فرمانده محبوب خود را پاسدار معمولی معرفی می‌کرد

راز برآورده شدن حاجات از زبان استاد آیت الله بهجت

پنج محور اصلی از سیره عملی و اخلاقی حضرت زهرا (س)

شفاعت حضرت زهرا (س)، باعث گستاخی گنهکاران در ارتکاب گناه نمی‌شود؟

کشف شواهدی از محل دفن اولین بابا نوئل

نیروگاه خورشیدی جدید سالانه تا ۱۰ میلیارد تومان برای دانشگاه درآمد دارد

هشدار جدی وزیر علوم: صنعت بدون تحقیق و توسعه می‌میرد

چاپ سه‌بعدی قرنیه نابینایی را درمان کرد

جشن میلاد حضرت زهرا (س) هیئت کجا بریم؟

آیا بارانی که در زمان آلودگی هوا می‌بارد خطرناک است؟

آزمون جامع دکتری حذف کامل نمی‌شود، اما تغییر اساسی می‌کند

بازسازی چهره مردی که ۱۰ هزار سال پیش در ایران زندگی می‌کرد

دانشگاه‌های برتر کشور آماده همکاری تمام‌عیار با صنعت هستند

خطرناک‌تر از آرماتا؛ چرا هیولای شوروی هرگز ساخته نشد؟

تشویق یک میلیاردی دانشگاه تهران به اساتید برای انتشار مقالات بین‌المللی

حضرت زهرا (س) صاحب ولایت کبری است؛ مقصود از ولایت کبری چیست؟

ضعف بزرگ سامانه لیزری گنبد آهنین

معرفی کتاب‌هایی که روایتی نو از حضرت زهرا (س) بیان می‌کنند

مقایسه A۱۶ و A۲۶؛ نبرد میانرده‌های اقتصادی سامسونگ

آنر مجیک ۸ لایت؛ قاتل بهترین میانرده‌های بازار موبایل

بالش شما ممکن است فشارخونتان را بالا ببرد

یافتن مصدومان زیر آوار به کمک میکروفون گوشی‌های هوشمند

کاهش چشمگیر تنبیه بدنی در مدارس/ فرهنگ تربیتی به سمت صمیمیت و احترام می‌رود

یازدهم تا هفدهم دی‌ماه امتحانی برگزار نشود

ضرورت بازنگری رویکردها در آموزش ریاضی برای دانش‌آموزان علوم انسانی

مدارگرد ماون مریخ از دسترس خارج شد

حمایت عادلانه از آموزش هوش مصنوعی به کودکان؛ کلید انقلاب اقتصادی آینده است

با چاپ ۳ بُعدی، ویولن سل دیگر فقط متعلق به ثروتمندان نیست

اولین داروی طراحی‌شده با هوش مصنوعی چه خواهد بود؟

دانشمندان پرده از راز بارورسازی ابرها با یُدید نقره برداشتند

کشف ذخایر لیتیوم از ارتفاع ۱۸ کیلومتری توسط ناسا

مهندس سابق گوگل اولین هوش جامع مصنوعی جهان را ساخت

غول بازار موبایل؛ رقیب ۸۰ میلیونی آیفون و S۲۵ FE را بشناسید

گول ظاهر را نخورید؛ همه پورت‌های HDMI یکسان نیستند

وقتی نحوه رانندگی، از یک بیماری پرده برمی‌دارد / آشنایی با یک هشدار خاموش

آیا ما فقط از ۱۰ درصد توان مغز خود استفاده می‌کنیم؟

بحران زوال عقل در ژاپن / ربات‌ها به داد انسان‌های سرگردان می‌رسند

سرنوشت وحشتناک بدن انسان در سیارات دیگر؛ از انجماد آنی تا ذوب شدن استخوان!

بی ۲ هواپیمای مسافربری می‌شود / تجربه‌ای متفاوت از سفر هوایی

آغاز پیش ثبت نام اعتکاف دانش آموزی

رئیس‌جمهوری مصوبه افزایش سن دانشجویان فرهنگیان را ابلاغ کرد

تحول پایدار از مدرسه آغاز می‌شود/ ثبات مدیریتی و تحول ساختاری پیش‌نیاز جهش کیفیت در مدارس

باز شدن قفل درهای بسته با این ذکر مجرب

راز برآورده شدن حاجات از زبان استاد آیت الله بهجت

هبة الله صفت کدام پیامبر بود؟

چرا به خداوند «احسن الخالقین» می گویند در حالی که خالق دیگری وجود ندارد؟

دعای همیشگیِ قنوت آیت‌الله العظمی خوئی

تصویر/ مدارک هویتی دکتر مصطفی چمران در ایام تردد به آمریکا منتشر شد

حضرت ام‌البنین(س) به شهادت رسید یا رحلت طبیعی داشت؟

افتتاح حساب قرض‌الحسنه با نیت دریافت وام در آینده جایز است؟

آیا واقعا سادات برای فرار از ظلم خلفا به ایران آمدند؟

استجابت دعا به هنگام معصیت چطور اتفاق می افتد؟

این فرمانده محبوب خود را پاسدار معمولی معرفی می‌کرد

بوسه حاج قاسم عزیز بر کف پای مادر

اثر شگفت‌انگیز دعای مادر در حدیثی از پیامبر اسلام (ص)

خواسته امام زمان (عج) از روحانیت این است

نماز خواندن با دندان طلا برای مردان صحیح است؟

دستور اخلاقی پیامبر(ص) به حضرت زهرا (س)

چرا دین اسلام کامل‌ترین دین است؟ مگر ادیان پیش از آن ناقص بودند؟

اگر قرار بود آیه‌ای در قرآن نسخ شود، چرا در قرآن آمده است؟

طلبه باید وضع مالی‌اش خوب باشه یا بد؟

نامه‌ای از بهشت از خدای متعال به بنده مؤمن

شفاعت حضرت زهرا (س)، باعث گستاخی گنهکاران در ارتکاب گناه نمی‌شود؟

شیوه‌ای که شهید ماهانی به مادرش احترام می‌گذاشت

آخرین خبر از وضعیت سلامتی هوشنگ مرادی کرمانی

چگونه خداباوری در عصب مغز انسان جای گرفته؟

مرضیه برومند پس از ۱۶ سال مقابل دوربین رفت

چرا برحضرت فاطمه (س) صلوات می‌فرستیم؟

روز مادر با بلیت نیم بها می توانید فیلم ببینید

مسعود کیمیایی به زودی ترخیص می‌شود

ماجرای بازبینی و اصلاح وصیت‌نامه امام خمینی(ره) چه بود؟

حامد زمانی برای این فیلم سینمایی خواند