AI και DNA: Το φιλόδοξο σχέδιο για την αποκωδικοποίηση κάθε μορφής ζωής

Η επιστήμη εισέρχεται σε μια νέα εποχή όπου η τεχνητή νοημοσύνη δεν περιορίζεται πια στη γραφή ή στην ανάλυση δεδομένων, αλλά αρχίζει να χαρτογραφεί τη ζωή στην πιο θεμελιώδη της μορφή: το DNA. Ένα παγκόσμιο εγχείρημα, γνωστό ως Earth BioGenome Project (EBP), έχει θέσει ως στόχο να καταγράψει τα γονιδιώματα όλων των γνωστών ευκαρυωτικών ειδών στη Γη – δηλαδή σχεδόν 1,85 εκατομμύρια οργανισμούς, από τα θηλαστικά και τα φυτά μέχρι τα έντομα και τους μικροοργανισμούς.

Ξεκίνησε το 2018, με χρονικό ορίζοντα δέκα ετών και συνολικό κόστος που αγγίζει τα 5 δισεκατομμύρια δολάρια. Παρότι φιλόδοξο, το σχέδιο θεωρείται ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της βιολογίας και της εξέλιξης, αλλά και για την προστασία ειδών που εξαφανίζονται με ανησυχητικό ρυθμό. Σύμφωνα με τους επιστήμονες του EBP, δεκάδες είδη χάνονται καθημερινά. Όταν ένα είδος εξαφανιστεί, χάνεται και η δυνατότητα να μάθουμε πώς λειτουργούσε ή πώς προσαρμόστηκε στον πλανήτη.

Μέχρι σήμερα, το EBP έχει καταφέρει να αποκωδικοποιήσει 4.386 γονιδιώματα. Φαινομενικά μικρός αριθμός, αλλά η πρόοδος που έχει επιτευχθεί στις τεχνολογίες αυτοματοποίησης και στις εφαρμογές AI δίνει λόγους αισιοδοξίας. Πολλά μέρη της διαδικασίας που άλλοτε απαιτούσαν μήνες, πλέον ολοκληρώνονται σε ημέρες.

Σε αυτό το σημείο μπαίνει δυναμικά η Google. Η ερευνητική της ομάδα συμβάλλει καθοριστικά με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που επιταχύνουν την αλληλούχιση DNA και μειώνουν τα σφάλματα που προκύπτουν από τα όργανα υψηλής απόδοσης (High-Throughput Sequencing). Ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία της είναι το DeepVariant, που παρουσιάστηκε το 2018. Αντί να διαβάζει απλώς τις ακολουθίες DNA, το DeepVariant μετατρέπει το πρόβλημα σε αναγνώριση εικόνας: ένα νευρωνικό δίκτυο εξετάζει οπτικοποιημένα «reads» —μικρά τμήματα DNA που παράγουν τα όργανα HTS— και αποφασίζει αν οι διαφορές μεταξύ τους οφείλονται σε πραγματικές γενετικές μεταλλάξεις ή σε τεχνικά σφάλματα. Η προσέγγιση αυτή αποδείχθηκε πολύ πιο ακριβής από τις παλαιότερες μεθόδους.

Πρόσφατα, το τμήμα Google Research παρουσίασε και το DeepPolisher, ένα ακόμη εργαλείο που υπόσχεται να μειώσει τα λάθη στην τελική συναρμολόγηση των γονιδιωμάτων κατά 50%. Το πρόγραμμα αυτό διορθώνει τις ακολουθίες DNA που έχουν ήδη διαβαστεί, ώστε να μη χαθούν κρίσιμες πληροφορίες για γονίδια που μπορεί να σχετίζονται με ασθένειες ή γενετικές δυσλειτουργίες. Με τη βοήθεια τέτοιων συστημάτων, οι ερευνητές μπορούν να αποκτήσουν πιο καθαρή εικόνα για το πώς μεταλλάσσονται τα γονίδια, πώς εξελίσσονται τα είδη και —σε ορισμένες περιπτώσεις— πώς μπορούν να προστατευθούν από την εξαφάνιση.

Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα έρχεται από τη Νέα Ζηλανδία, όπου το πρόγραμμα EBP βοήθησε στη διάσωση του Kākāpō, ενός σπάνιου παπαγάλου που δεν πετάει και μπορεί να ζήσει έως και έναν αιώνα. Το 2015 είχαν απομείνει μόλις 49 άτομα. Με την πλήρη ανάλυση του γονιδιώματος κάθε πουλιού, οι επιστήμονες εντόπισαν τις περιοχές με τη μεγαλύτερη γενετική ποικιλία, κρίσιμο στοιχείο για την αποφυγή της ενδογαμίας και των προβλημάτων που τη συνοδεύουν, όπως μειωμένη γονιμότητα ή ασθενές ανοσοποιητικό. Έπειτα, μετακίνησαν στρατηγικά τα πουλιά σε διαφορετικές περιοχές, δίνοντάς τους περισσότερες ευκαιρίες αναπαραγωγής. Μέσα σε τρεις γενιές, ο πληθυσμός αυξήθηκε σχεδόν τετραπλάσια, φτάνοντας τους 250 Kākāpō σήμερα.

Παρόλο που το έργο βρίσκεται ακόμη μακριά από τον τελικό του στόχο, οι ρυθμοί επιταχύνονται. Το πρώτο ανθρώπινο γονιδίωμα χρειάστηκε δέκα χρόνια και κόστισε περίπου 3 δισεκατομμύρια δολάρια για να ολοκληρωθεί το 2003. Σήμερα, με την υποστήριξη της τεχνητής νοημοσύνης, μια πλήρης ανάλυση DNA μπορεί να ολοκληρωθεί σε μόλις μία ημέρα, με κόστος κάτω από 1.000 δολάρια.

ΠΗΓΗ

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Leave a reply

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΑΡΘΡΑ

Αυτό το AI data center θα παράγει θερμότητα όσο 23 ατομικές βόμβες ΚΑΘΕ μέρα!

Στη βόρεια Γιούτα, σε μια ξηρή κοιλάδα κοντά στην περίφημη Great Salt Lake, ένα φιλόδοξο σχέδιο για κέντρο δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης έχει προκαλέσει έντονες...

Honor WIN Turbo: Έρχεται με δυνατές επιδόσεις και πάνω από 14 ώρες συνεχούς gaming!

Στις 29 Μαΐου η Honor θα κυκλοφορήσει το Honor WIN Turbo και σήμερα μας έδωσε πληροφορίες για κάποια πολύ βασικά σημεία της συσκευής. Στο...

Κινητά τηλέφωνα: Έρχονται αλλαγές από την άλλη Δευτέρα – Ποιες διαδικασίες επηρεάζονται

Απλούστερη και ευκολότερη γίνεται από την 1η Ιουνίου η εναλλαγή κινητών τηλεφώνων, καθώς η Ευρωπαϊκή Ένωση προχωρά σε απλοποίηση της διαδικασίας μεταφοράς δεδομένων μεταξύ...

Samsung Galaxy S26 FE: Έκαναν την εμφάνισή τους οι πρώτες εικόνες

Μπορεί να απέχουμε μήνες από την κυκλοφορία του Samsung Galaxy S26 FE, όμως οι κατασκευαστές θηκών και αξεσουάρ έχουν ήδη ξεκινήσει την προετοιμασία των...

OPPO Reno16 και Reno16 Pro: επίσιμη κυκλοφορία με τιμές από 450€

Η OPPO παρουσίασε επίσημα τη σειρά Reno16 με δύο μοντέλα που διαφέρουν αισθητά στο επίπεδο επιδόσεων και σχεδιασμού. Τα smartphones ξεκινούν από 3.499 γιουάν...

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

Kukirin X1 Mini Dirt Bike. Δοκιμή σε πίστα και Συνέντευξη από 3 φορές Έλληνα Πρωταθλητή Moto Cross! Στα 1124€ ΚΟΜΠΛΕ!!! (2 Βίντεο)

Είναι πραγματικά τόσο "ΑΠΙΘΑΝΑ" ποιοτικό, δυνατό κι όμορφο, όσο και πολύ κοντά στην ΕΛΛΗΝΙΚΗ κατηγορία Mini Cross ΜΧ50. Είναι το Kukirin X1 και είναι ένα...

Power Bank 10000mah από Ελλάδα σε “Τιμή ΚΙΝΑΣ”! Charmast W1056 στα 18€ κομπλέ και Giveaway

Δεν ξέρω αν είναι το καλύτερο, δυνατότερο και ελαφρύτερο... αλλά σίγουρα ξέρω πως είναι σε "Τιμή ΚΙΝΑΣ" και είναι παντού και πάντα χρήσιμο! Βέβαια περί...

Το Πιο FULL & “ΨΑΓΜΕΝΟ” Επώνυμο με ΚΑΘΙΣΜΑ και 2πλο Κουπί SUP (Stand Up Paddle). Είναι “Μεγάλο” με 3,5m μήκος & 180+ Κιλά Load…...

Ένα πραγματικό όνειρο για πολλούς και πολλές από εμάς... Ένα FULL & "ΨΑΓΜΕΝΟ" Επώνυμο με ΚΑΘΙΣΜΑ και 2πλο Κουπί SUP που παρακαλούσαμε να βρούμε...

2 Φθηνά, επώνυμα και χρήσιμα “Για ‘Μένα”! Super Mini Κομπρεσεράκι Popdeer και Premium Jet Fan Foursun (Video)

Είναι χρήσιμα, πολύ ποιοτικά, ιδιαίτερα το καθένα με τον "δικό του" τρόπο κι έχουν έρθει για προσωπική χρήση. Είναι και τα 2 από Ευρώπη και...

Από Ελλάδα Ηλιακό Πάνελ 80Watt σε ΤΙΜΗ “Κίνας”! Ο Απόλυτος Φίλος του καλοκαιριού… Στα 89€ Κομπλέ Cheotech SC007 (Video)

Η τιμή για την ποιότητα του είναι Κίνας κι όχι Ελλάδας Ήρθε την πιο κατάλληλη στιγμή αν και στην χώρα μας θεωρώ πως ότι ηλιακό...