L'intelligenza artificiale mostra che potremmo non conoscere nemmeno la metà delle strutture nelle nostre cellule del corpo

Molte delle malattie che ci colpiscono sono legate al malfunzionamento cellulare. Potrebbe essere possibile trattarli in modo più efficace, ma prima gli scienziati devono capire esattamente come sono costruite e funzionano le cellule. Combinando intelligenza artificiale Utilizzando tecniche microscopiche e biochimiche, gli scienziati dell'Università della California, San Diego Medical School (UCSD) hanno compiuto un passo importante nella comprensione delle cellule del corpo umano.


con Microscopi possiamo vedere strutture cellulari piccole come singoli micrometri. Al contrario, le tecniche biochimiche che utilizzano singole proteine ​​consentono di studiare strutture delle dimensioni di nanometri, cioè 1/1000 di micrometro. Tuttavia, un grosso problema nelle scienze della vita è completare la conoscenza di cosa c'è all'interno della cellula tra la micro e la nanoscala. È stato trovato per aiutare con questo intelligenza artificiale è possibile

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Quando pensiamo a una cellula, probabilmente ci viene in mente un diagramma del libro di testo di biologia, che mostra il mitocondrio, il nucleo e il reticolo endoplasmatico. Ma questo è il quadro completo? Sicuramente no. Gli scienziati hanno da tempo riconosciuto che non sappiamo più di quanto sappiamo. Ora possiamo farlo Zelle finalmente dai un'occhiata più da vicino, aggiunge lo scienziato. Ideker ed Emma Lundberg dello Swedish Royal Institute of Technology hanno guidato il team dietro l'ultimo sviluppo.

La nuova tecnologia utilizzata dagli scienziati si chiama Musica (Cella Integrata Multiscala). In uno studio pilota, MuSIC ha dimostrato circa 70 strutture nelle cellule renali umane. Metà di loro erano precedentemente sconosciuti. Ad esempio, un gruppo di proteine scoperto che formano una struttura sconosciuta. A un esame più attento, i ricercatori hanno scoperto che si lega all'RNA. È probabile che questa struttura sia coinvolta nello splicing, un processo estremamente importante nel ripiegamento genico.

I creatori di MuSIC hanno cercato per anni di creare una mappa dei processi che avvengono nelle cellule. Ciò che distingue MuSIC da sistemi simili è l'uso di Tecniche di apprendimento profondo per creare una mappa della cellula direttamente da immagini microscopiche. Il sistema è stato addestrato per modellare la cella in base ai dati disponibili. A differenza dei diagrammi che abbiamo imparato a scuola, non rappresenta determinate strutture in determinati luoghi perché non sono necessariamente sempre nello stesso luogo.

Finora, gli scienziati hanno sviluppato 661 proteine ​​e un tipo di cellula con MuSIC in uno studio pilota. Il prossimo obiettivo della ricerca sarà studiare l'intera cellula, e quindi studiare altri tipi di cellule, cellule di persone diverse e di specie animali diverse. Forse col tempo potremo farlo basi molecolari comprendere meglio le varie malattie perché possiamo riconoscere le differenze tra cellule sane e malate", spiega Ideker.