الذكاء الاصطناعي يكشف بادئ الجينات في 60% من البشر

كشف باحثون في جامعة كاليفورنيا سان دييغو عن نموذج ذكاء اصطناعي جديد يفك شفرة التسلسل الجيني المعروف بـ منشئ الجينات والذي يُعد المفتاح الأول لتفعيل التعبير الجيني في حوالي ستين بالمئة من الجينات البشرية. ويأتي هذا الاكتشاف نتيجة بحث بقيادة الطالبة تورى راين كاريغ والأستاذ جيمس ت. كادوناغا في قسم علم الأحياء الجزيئي بكلية العلوم البيولوجية بالجامعة، ونُشرت النتائج في مجلة جينز آند ديفلوبمنت. اعتمدت المنهجية على تسلسل الحمض النووي عالي الإنتاجية لاختبار حوالي نصف مليون نسخة مختلفة من التسلسل الجيني، ما وفر قاعدة بيانات ضخمة عن نشاط التعبير الجيني. وبناءً عليها، طوّر الفريق نموذج تعلم آلي يتعرف على النمط الجيني الدقيق للمنشئ ويتنبأ بدقة بوجوده أو غيابه في الجينات البشرية. ويعد هذا الإنجاز خطوة حاسمة نحو فهم آليات تشغيل وإيقاف الجينات التي تضمن التطور السليم والوظائف الخلوية الطبيعية، حيث أن أي خلل في هذا التفعيل قد يؤدي إلى تعطيل عمل الخلايا أو الإصابة بأمراض متنوعة منها السرطان. يوفر النموذج الجديد أدوات تحليلية تمكّن العلماء من التنبؤ بتأثير الطفرات الجينية المرتبطة بالمنشئ، بالإضافة إلى إمكانية تصميم محفّجات جينية اصطناعية ذات وظائف مخصصة للتحكم في التعبير الجيني. ويؤكد الأستاذ كادوناغا أن هذا العمل يجسّد نجاح الدمج بين التجارب المخبرية المتقدمة وتقنيات الذكاء الاصطناعي لفك شفرة المعلومات المخزنة في قواعد الحمض النووي. وإن كان النموذج الحالي يمثل جزءاً صغيراً من الشفرة الكاملة، إلا أنه يرسّي الأسس أمام تطوير نماذج شاملة قادرة في المستقبل على التنبؤ بنشاط جميع المتغيرات الجينية لدى الأفراد في سياقاتهم البيولوجية المختلفة.