Hi-Tech

ИИ предложил новый способ заглянуть в живую клетку человека

Изучение конкретных областей живой клетки включает поэтапный подход, определяющий, как отдельные части работают с другими, и клеточную маркировку. За много лет работы биологи разработали огромную библиотеку клеточных структур и соответствующих им данных. Институт клеточных наук Аллена запустил первую предиктивную 3D-модель живой клетки человека — Allen Integrated Cell — и она может «полностью изменить игру», по мнению ученых.

«Это похоже на наблюдение за всей клеткой в первый раз. «Это новый способ заглянуть внутрь человеческих клеток», говори Рик Хорвиц, исполнительный директор Института клеточных наук Аллена. В будущем это повлияет на открытие лекарств, исследование болезней и то, как мы выстраиваем фундаментальные исследования с участием человеческих клеток».

Ученые сделали десятки тысяч снимков светящихся клеток и использовали ИИ для создания вероятностной модели, которая предсказывает наиболее вероятную форму и расположение структур в любой клетке в зависимости от формы плазматической мембраны и ядра. Чтобы создать прорывную модель, ученые провели редактирование генов огромного собрания живых клеток людей, чтобы включить флуоресцентные белковые метки, которые подсвечивают конкретные структуры внутри клеток.

Объединив все данные, система смогла произвести изображения, которые выглядят почти идентичными изображениям, полученным с помощью традиционной флуоресцентной микроскопии, которая может быть дорогостоящей и токсичной. Затем ученые применили к этим снимкам другой алгоритм машинного обучения, который использовал то, что узнал из клеток с флуоресцентными метками, для поиска клеточных структур в клетках без флуоресцентных меток.

«Раньше мы могли видеть только те белки, которые выборочно отмечали. «До сих пор наша способность видеть происходящее внутри человеческих клеток была очень ограниченной», говорит Майкл Эловиц, профессор биологии, биоинженерии и прикладной физики в Калифорнийском технологическом институте. Мы имеем «шведский стол» из различных белков и органелл, ничего конкретно не подсвечивая. Но Allen Integrated Cell — это идеальный бесплатный обед. Это открывает совершенно новый и мощный способ изучения клеточной биологии».

Напомним, ранее ученые также научились исследовать работу CRISPR за пределами человеческих клеток — в пробирке.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть