Наука

Искусственный интеллект ищет вирусы тысячами

22 марта 2018 0

вирус, эбола

 

Ученые использовали для поисков вирусов искусственный интеллект с машинным обучением и получили невероятный результат: более 6000 новых видов вирусов. Об их находках и методе сообщает журнал Nature.

О вирусах вкратце

В отличие от котов, мышей, людей, бактерий, кактусов и вообще большинства привычной нам флоры и фауны у вирусов неклеточная структура. Если в основе каждого из клеточных организмов лежит небольшая экосистема, которую принято называть клеткой, то вирусы существуют без нее. Вирусы по своей сути — это паразиты, они воспроизводятся только внутри живых клеток.

Первые вирусы были открыты в 1890-х годах, и с тех пор найдено, описано и классифицировано около 6000 вирусов. По оценкам экспертов, на земле их более ста миллионов.

Вирусы воздействуют на многие факторы: от нашего с вами здоровья до разложения мусора, но их очень сложно изучать. Большую часть вирусов нельзя вырастить в лабораторных условиях, а попытки вычислить генную структуру отдельного вируса часто срываются, потому что их геномы маленькие и изменяются очень быстро.

Искусственный интеллект на помощь

Оригинальное решение в проблеме поиска вирусов предложил Симон Руа (Simon Roux) биолог из Объединенного института генома в Уолнат-Крик (Калифорния, США). Для этого он обучил компьютерный алгоритм, который умеет искать генетические последовательности вирусов Inoviridae среди массива биологической информации.

Inoviridae — ДНК-содержащие вирусы-бактериофаги. Их особенность в том, что они изменяют поведение той бактерии, на которой паразитируют. Например, Vibro сholerae, которая разносит холеру, становится более токсичной под влиянием представителей Inoviridae.

Руа обучал свой алгоритм на двух массивах данных. В первом были 805 генетических последовательностей от разных вирусов Inoviridae. Во втором было 2000 последовательностей от бактерий и других вирусов. На их примерах Руа научил алгоритм сопоставлять Inoviridae с остальными образцами и находить связи.

Потом исследователь применил алгоритм на массиве наборов метагеномных данных. Компьютер определил больше 10000 следов геномов разных Inoviridae, а затем распределил их по группам, которые указывают на схожие виды. В некоторых группах разнообразие было настолько широким, что Руа задумался над тем, что в Inoviridae на самом деле есть множество семейств. В итоге алгоритм нашел около 6000 ранее неизвестных вирусов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

0 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться