ИИ открыл новые структуры в клетках человека
25.11.2021, 09:26 Объединив методы микроскопии, биохимии и искусственного интеллекта, исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили более 30 элементов в клетках почек человека, которые ранее найти не удавалось. UC San Diego Health Sciences
ИИ помог рассмотреть белковые структуры клеток почек человека
Причину большинства заболеваний человека можно проследить вплоть до нарушений процессов в клетках — опухоль способна расти, потому что ген неправильно транслировался в белок, метаболическое заболевание может возникнуть, например, из-за того, что митохондрии не работают должным образом. Но чтобы понять, повреждения в каких частях клетки может вызвать болезнь, ученым нужно иметь представление о всех структурах внутри клеток.
В пилотном исследовании программа MuSIC выявила около 70 компонентов, содержащихся в линии клеток почек человека, половина из которых никогда раньше не встречалась. В одном примере исследователи заметили группу белков, образующих незнакомую структуру. В конечном итоге ученые выяснили, что эта структура представляет собой новый комплекс белков, который связывает РНК. Этот комплекс, вероятно, участвует в сплайсинге — важном клеточном событии, которое обеспечивает экспрессию генов и помогает определить, какие из них активируются в какое время.
Внутренности клеток — и многие обнаруженные там белки — обычно изучаются с использованием одного из двух методов: микроскопии или биофизической ассоциации. При микроскопии исследователи добавляют флуоресцентные метки различных цветов к интересующим белкам и отслеживают их движения и ассоциации в поле зрения микроскопа. Для изучения взаимодействия при помощи биофизических методов исследователи могут использовать антитело, специфичное к белку, чтобы вытащить его из клетки и посмотреть, что еще к нему прикреплено.
Команда обучила платформу искусственного интеллекта MuSIC просматривать все собранные данные и строить модель клетки. Система, однако, пока что не позволяет расположить новые структуры клетки на карте, отчасти потому, что их расположение не обязательно фиксировано. Вместо этого расположение компонентов изменчиво и меняется в зависимости от типа клетки и ситуации.
ИИ помог рассмотреть белковые структуры клеток почек человека
Причину большинства заболеваний человека можно проследить вплоть до нарушений процессов в клетках — опухоль способна расти, потому что ген неправильно транслировался в белок, метаболическое заболевание может возникнуть, например, из-за того, что митохондрии не работают должным образом. Но чтобы понять, повреждения в каких частях клетки может вызвать болезнь, ученым нужно иметь представление о всех структурах внутри клеток.
В пилотном исследовании программа MuSIC выявила около 70 компонентов, содержащихся в линии клеток почек человека, половина из которых никогда раньше не встречалась. В одном примере исследователи заметили группу белков, образующих незнакомую структуру. В конечном итоге ученые выяснили, что эта структура представляет собой новый комплекс белков, который связывает РНК. Этот комплекс, вероятно, участвует в сплайсинге — важном клеточном событии, которое обеспечивает экспрессию генов и помогает определить, какие из них активируются в какое время.
Внутренности клеток — и многие обнаруженные там белки — обычно изучаются с использованием одного из двух методов: микроскопии или биофизической ассоциации. При микроскопии исследователи добавляют флуоресцентные метки различных цветов к интересующим белкам и отслеживают их движения и ассоциации в поле зрения микроскопа. Для изучения взаимодействия при помощи биофизических методов исследователи могут использовать антитело, специфичное к белку, чтобы вытащить его из клетки и посмотреть, что еще к нему прикреплено.
Команда обучила платформу искусственного интеллекта MuSIC просматривать все собранные данные и строить модель клетки. Система, однако, пока что не позволяет расположить новые структуры клетки на карте, отчасти потому, что их расположение не обязательно фиксировано. Вместо этого расположение компонентов изменчиво и меняется в зависимости от типа клетки и ситуации.
Ещё новости по теме:
18:20