Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nın yeni yapay zeka aracı "Creme", bilim insanlarına genomu keşfetmeleri için devrim niteliğinde bir yol sunarak benzeri görülmemiş ölçekte sanal gen düzenleme deneylerine olanak sağlamaktadır. Creme, CRISPRi tekniğinin gen değiştirme yeteneklerini simüle ederek araştırmacıların sayısız mutasyondan gen aktivitesini tahmin etmelerini ve anlamalarını sağlamaktadır.

Milyonlarca gizemli genetik mutasyona baktığınızı hayal edin. CRISPR gen düzenleme teknolojisiyle, bu mutasyonlardan seçilmiş birkaçı terapötik potansiyele sahip olabilmektedir. Ancak, bunu kanıtlamak binlerce saatlik laboratuvar çalışması anlamına gelmektedir. Hangilerinin daha fazla araştırılmaya değer olduğunu bulmak bile çok zaman ve para gerektirmektedir. Peki ya bunu yapay zeka ile sanal alemde yapabilseydiniz?

"Creme", Cold Spring Harbor Laboratuvarı (CSHL) Yardımcı Doçenti Peter Koo ve ekibi tarafından icat edilen yeni bir yapay zeka destekli sanal laboratuvardır. Genetikçilerin bir düğmeye tıklayarak binlerce sanal deneyi yürütmesine olanak tanımaktadır. Artık bilim insanları bunu genomun temel bölgelerini tanımlamaya ve anlamaya başlamak için kullanabilmektedir.

Program, CRISPR'a dayalı bir genetik bozulma tekniği olan CRISPR interferansı (CRISPRi) model alınarak oluşturulmuştur. CRISPRi, biyologların bir hücredeki belirli genlerin aktivitesini azaltmasını sağlamaktadır. "Creme", bilim insanlarının sanal genomda benzer değişiklikler yapmasını ve bunların gen aktivitesi üzerindeki etkilerini tahmin etmesini sağlamaktadır. Başka bir deyişle, neredeyse CRISPRi'nin yapay zeka versiyonu gibidir.

Koo, ‘Gerçekte, CRISPRi'yi laboratuvarda gerçekleştirmek inanılmaz derecede zordur. Bunun sebebi, bozulmaların sayısı ve ölçekle sınırlı olmamızdır. Ancak şimdi tüm bozulmalarımızı sanal olarak yaptığımız için sınırları zorlayabilir ve gerçekleştirdiğimiz deneylerin ölçeği benzeri görülmemiş bir şekilde yüz binlerce bozulma deneyi olmuştur.’ diye açıklamaktadır.

Koo ve ekibi, "Creme"yi "Enformer" adlı başka bir yapay zeka destekli genom analiz aracında test etmiştir. "Enformer"’ın algoritmasının genom hakkında nasıl tahminler yaptığını bilmek istemişlerdir. Koo, bu tür soruların çalışmalarının merkezinde yer aldığını söylemektedir. Bununla birlikte, ‘Büyük, güçlü modellerimiz vardır. DNA dizilerini alıp gen ifadesini tahmin etmede oldukça ikna edicilerdir. Ancak bu modellerin ne öğrendiğini anlamaya çalışmanın iyi bir yolu yoktur. Muhtemelen, gen düzenlemesi hakkında birçok kural öğrendikleri için doğru tahminler yapmaktadır, ancak tahminlerinin neye dayandığını gerçekten bilmiyoruz.’ ekleyerek açıklama yapmıştır.

Koo'nun ekibi, "Creme" ile "Enformer"ın genomu analiz ederken öğrendiği bir dizi genetik kuralı ortaya çıkarmıştır. Bu bakış açısı bir gün ilaç keşfi için paha biçilmez bir değere sahip olabilecektir. Koo, ‘Gen düzenlemesinin kurallarını anlamak, gen ifadesi seviyelerini kesin ve öngörülebilir şekillerde ayarlamak için size daha fazla seçenek sunmaktadır.’ diyerek eklemiştir.

Daha fazla ayarlamayla, "Creme" yakında genetikçilerin yeni terapötik hedefler keşfetmesi için yollar açabilmektedir. Belki de en etkileyici olanı, gerçek bir laboratuvara erişimi olmayan bilim insanlarına bu çığır açıcı buluşları yapma gücü verebilecek olmasıdır.

Yazar: Bassma BOUANANI

Kaynakça : https://www.lab-worldwide.com/revolutionizing-genome-exploration-ai-tool-creme-a-c340d2b00dc51e64c722bf501429a72e/