هوش مصنوعی به یافتن مواد طبیعی جدید کمک می کند
تیم بیوانفورماتیک در دانشگاه فردریش شیلر ینا روشی را توسعه داده است که امکان شناسایی سریع و مطمئن مولکولهای کوچک ناشناخته قبلی را فراهم می آورد.
مواد طبیعی ثانویه که در بسیاری از گیاهان ، باکتری ها و قارچ ها وجود دارند می توانند ضدالتهاب باشند ، عوامل بیماری زا را دفع کرده یا حتی از رشد سلول های سرطانی جلوگیری کنند. با این حال ، استفاده از ثروت های ارائه شده توسط کابینه داروهای طبی و شناسایی مواد طبیعی جدید ، زمان بر و پرهزینه است.
گروهی از بیوانفورماتیکس در دانشگاه فردریش شیلر ینا روشی را توسعه داده اند که امکان شناسایی سریعتر و آسانتر مولکولهای ماده فعال کوچک را فراهم می کند. میلیون ها مورد داده های ساختاری هنوز رمزگشایی نشده اند.
برای اطلاع از مواد موجود در یک نمونه بیولوژیکی مانند عصاره گیاهی ، یک محقق با استفاده از طیف سنجی جرمی نمونه را تجزیه و تحلیل می کند. در این فرایند ، مولکول ها به قطعات تقسیم می شوند و جرم آنها مشخص می شود.
پروفسور سباستین بوکر از دانشگاه ینا می گوید: "موتور جستجوی مولکول CSI: FingerID که ما توسعه دادیم به ما امکان می دهد به طور خاص ساختارهای مولکولی را که با این قطعات مطابقت دارند جستجو کنیم." در حال حاضر مجموعه عظیمی از داده ها با میلیاردها مورد داده طیف سنجی جرمی از میلیون ها تجزیه و تحلیل نمونه های بیولوژیکی وجود دارد که اکثر قریب به اتفاق آنها از نظر ساختار مشخص نشده است. اینجاست که COSMIC در حال راه اندازی است و امکان رمزگشایی ساختارها را برای بخش بزرگی از این مولکول های هنوز ناشناخته فراهم می کند. مارتین هافمن ، نویسنده اصلی نشریه جدید توضیح می دهد: "برای این منظور ، ما از روش های یادگیری ماشین استفاده می کنیم." "ابتدا طیف جرمی نمونه مورد بررسی با داده های ساختاری موجود مقایسه می شود."
در نتیجه ، مانند یک جستجوی Google ، فهرستی کم و بیش گسترده از بازدیدهای احتمالی دریافت می کنید.
بوکر و تیمش توانسته اند نشان دهند که روش آنها واقعاً چقدر خوب کار می کند. آنها داده های طیف سنجی جرمی را از دستگاه گوارش موش ها مطالعه کردند و اسیدهای صفراوی ناشناخته را جستجو کردند. برای این منظور ، بیش از 28000 ساختار اسیدی صفراوی ممکن ساخته شد و با داده های اندازه گیری از میکروبیوم موش مقایسه شد.
تجزیه و تحلیل بعدی با COSMIC در مجموع 11 ساختار جدید اسید صفراوی که قبلاً کاملاً ناشناخته بود به دست آورد. دو مورد از آن زمان با استفاده از نمونه های مرجع سنتز شده به طور خاص تأیید شده است.
220000724.029