Znanstveniki izkoristijo AI in kvantno biologijo za izboljšanje orodja za urejanje genoma – Inside Quantum Technology

V prelomnem prizadevanju za optimizacijo orodij za urejanje genoma CRISPR Cas9 so znanstveniki iz nacionalnega laboratorija Oak Ridge (ORNL) imajo izkoriščen moč kvantne biologije, Umetna inteligenca (AI) in bioinženiring. Njihov poudarek je bil na izboljšanju učinkovitosti CRISPR na mikrobe, ki imajo potencial za proizvodnjo obnovljivih goriv in kemikalij.

CRISPR Cas9, priznani instrument za bioinženiring, je bil običajno manj učinkovit pri uporabi na mikrobih zaradi zanašanja na modele, zgrajene iz omejenih podatkov o vrstah. »Mnogo orodij CRISPR je bilo razvitih za celice sesalcev, vinske mušice ali druge modelne vrste. Le malo jih je bilo usmerjenih proti mikrobom, kjer so kromosomske strukture in velikosti zelo različne,« je povedala Carrie Eckert, vodja skupine za sintetično biologijo pri ORNL. Ta ugotovitev je ekipo vodila k iskanju globljega razumevanja celičnih procesov na kvantni ravni, da bi izboljšali načrtovanje vodilne RNA, kar je vodilo k nadaljnjemu napredku v kvantni biologiji.

Znanstveniki ORNL so razvili razložljiv model umetne inteligence, imenovan iterativni naključni gozd, ki je bil usposobljen na obsežnem naboru podatkov vodnika. RNA osredotočanje na kvantno kemijske lastnosti. Ta model se je izkazal za pomemben korak naprej, saj je identificiral ključne značilnosti nukleotidov za izboljšanje izbire učinkovitih vodilnih RNA za tehnologijo CRISPR. "Model nam je pomagal prepoznati namige o molekularnih mehanizmih, ki podpirajo učinkovitost naših vodilnih RNA," je delila biologinja računalniških sistemov Erica Prates.

Ta raziskava, ki presega svet mikrobov, ima obetavne posledice za razvoj zdravil in druga področja, kjer bi lahko uporabili tehnologijo CRISPR. "Ta dokument ima celo posledice v celotnem človeškem merilu," je omenil Eckert in poudaril pomen natančnih modelov za ciljanje na specifične genomske regije.

Z integracijo kvantne biologije v svoje modele je ekipa ORNL odprla novo mejo za izboljšave CRISPR Cas9 pri različnih vrstah. Njihovo delo prispeva k širšemu razumevanju funkcionalne genomike, povezuje gene s fizičnimi lastnostmi in spodbuja učinkovitost orodij za urejanje genoma. "S to raziskavo močno izboljšujemo naše napovedi vodilne RNA," je zaključil Eckert in poudaril ambicijo izboljšanja teh orodij za natančnost in hitrost znanstvenih raziskav.

Kenna Hughes-Castleberry je zaposlena pisateljica pri Inside Quantum Technology in znanstveni komunikator pri JILA (partnerstvo med Univerzo Colorado Boulder in NIST). Njeni pisateljski utripi vključujejo globoko tehnologijo, kvantno računalništvo in umetno inteligenco. Njeno delo je bilo predstavljeno v revijah Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica itd.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/scientists-leverage-ai-and-quantum-biology-to-improve-genome-editing-tool/