Tadqiqotchilar genetik tahrirlash vositalarining aniqligini oshirish uchun sun'iy intellekt (SI) asosidagi yangi metodologiyani yaratdilar va genetik materialdagi istalmagan o'zgarishlarni keskin kamaytirdilar.
SI ning Genetik Tahrirlashda Qo'llanilishi
Nature jurnalida joylashgan maqolada batafsil bayon etilgan bu texnologiya SI dan foydalanib, genetik tahrirlovchilarni qayta loyihalashtiradi va ushbu fanning eng katta to'siqlaridan biri bo'lgan maqsad xarijida yuzaga keladigan o'zgarishlarni yumshatadi. Genetik tahrirlash – bu olimlarga tirik organizmlarning DNAsidagi bazalar ketma-ketliklarini o'zgartirish, kiritish, olib tashlash yoki almashtirish imkonini beruvchi jarayondir. Uning qo'llanilish sohalari kasalliklarga bog'liq mutatsiyalarni tuzatishdan tortib, yanada ilg'or qishloq xo'ziyotiga oid ekinlarni ishlab chiqishgacha keng tarqalgan.
CRISPR kabi vositalar 'molekulyar shprits' sifatida ishlaydi, genomdagi aniq nuqtalarni topib, bu o'zgartirishlarni amalga oshiradi. Biroq, mavjud aniqlikka qaramay, usul cheklovlarga ega, chunki tahrirlovchilar ba'zan DNAsining yoki hatto RNA ning noto'g'ri segmentlarini o'zgartirishi mumkin, natijada istalmagan o'zgarishlar yuzaga keladi.
Kompyuter Platformasi Yordamida Xatoliklarni Aniqlash
Bu muammoni hal qilish uchun Xitoy olimlari SI tomonidan boshqariladigan ContactSeek deb nomlangan platformani ishlab chiqdilar. Ushbu tizim biologik molekulalarning turli xil holatlarda qanday o'zaro ta'sir qilishini bashorat qilish uchun mo'ljallangan AlphaFold3 dasturidan foydalanadi. Genetik tahrirlovchi hujayra ichiga kiritilganda, u aniq DNK ketma-ketligiga bog'lanishi kerak. AlphaFold3 tahrirlash uchun mas'ul bo'lgan protein aminokislotalari DNK-maqsad va vositani to'g'ri joyga yo'naltiruvchi RNA bilan aloqa qilish ehtimolini hisoblaydi.
Keyin platforma istalgan joylar va o'zgartirilmasligi kerak bo'lgan joylar orasidagi bu ehtimollarni solishtiradi, bu esa genetik tahrirlovchining qaysi komponentlari tasodifiy o'zgarishlarga sabab bo'layotganini aniqlash imkonini beradi. Tadqiqotchilar bu strategiya an'anaviy usuldan farq qilishini ta'kidlashadiki, an'anaviy usul tahrirlovchi va DNK molekulalarining uch o'lchovli tuzilishlarini tahlil qilishga qaratilgan. Olimlar ContactSeek 'genomik tahrirlovchilarning xususiyatini oshirish uchun kompyuter yondashuvi'ni taqdim etadi' deb bildirib, 'kontakt ehtimoli farqli o'zaro ta'sirlarni ajratib ko'rsatish uchun bashorat qilingan 3D tuzilishdan ko'ra sezgirroq natija'dir' deb qo'shimcha qilishdi.
Texnologiyaning Natijalari va Keyingi Qadamlar
O'tkazilgan sinovlarda tadqiqotchilar ContactSeekni adenin bazasi tahrirlovchisida sinovdan o'tkazishdi, bu DNKdagi bitta harf xatosini tuzatish uchun ishlatiladi. SI tahrirlovchi istalmagan o'zgarishlarni keltirib chiqaradigan nuqtalarni tahlil qildi va kichik tuzilishli sozlamalarni taklif qildi. Ushbu o'zgartirishlar joriy etilgandan so'ng, optimallashtirilgan tahrirlovchi sinovdan o'tgan bir nechta RNA uchun butun genom bo'ylab maqsad xarijida tahrirlanishlarni taxminan 83% ga kamaytira oldi. Bundan tashqari, platforma boshqa turdagi genetik tahrirlash vositasining aniqligini yaxshilash uchun ham qo'llanildi: Cas12a fermentiga asoslangan sitosin bazasi tahrirlovchisi.
Juda ijobiy natimalarga qaramay, tadqiqotchilar ContactSeek hali klinik qo'llash uchun tayyor emasligini ogohlantiradilar. Platforma tibbiy davolashlarda qo'llanilishidan oldin turli xil hujayra turlari va bir nechta genomik maqsadlar bilan yangi sinovlardan o'tishi kerak. Biroq, jamoa bu texnologiyaning kelajakda keng qo'llanilishini kutib, 'ContactSeek... DNK va RNA tahrirlash vositalarining keng doirasiga keng qo'llanilishi kutilmoqda' deb ta'kidladi.
