الذكاء الاصطناعي يفك شفرة مفتاح إقلاع الجينات البشرية في الحمض النووي

نجح باحثون من جامعة كاليفورنيا سان دييغو في تحديد نمط الحمض النووي المعروف بالعنصر المُبادر الذي يتحكم في بدء التعبير الجيني في 60% من جينات الإنسان، وذلك بمساعدة نماذج تعلم آلي دُرِّبت على نصف مليون تسلسل جيني.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
٢٤ أغسطس ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily ↗
القراءات
٢
الوقت
قراءة دقيقتين
تمثيل بصري للحمض النووي والتعبير الجيني

كشف علماء من جامعة كاليفورنيا بسان دييغو عن إنجاز بيولوجي من الطراز الأول: استخدموا الذكاء الاصطناعي لفك رموز أحد أهم مفاتيح التعبير الجيني في جسم الإنسان، وهو ما يُعرف بـ"العنصر المُبادر"، الذي ظلّ لعقود بعيداً عن متناول أدوات التحليل التقليدية.

العنصر المُبادر بنية جينية خاصة في الحمض النووي تُحدد النقطة التي تنطلق منها عملية التعبير الجيني، أي الموضع الذي يبدأ منه جهاز الخلية في قراءة الجين لإنتاج البروتين المطلوب. وقد وفّر هذا العنصر ميزة تطورية مهمة، إذ يُتيح للخلايا ضبط دقيق في توقيت تشغيل الجينات وإيقافها استجابةً للمؤثرات البيئية والتنموية.

قاد الدراسةَ الأستاذُ جيمس كادوناغا، فيما تولّت الطالبة الدكتورية توري راين-كاريج تدريبَ النماذج على نتائج تسلسل الحمض النووي عالي الإنتاجية. درس الفريق نحو 500 ألف تسلسل جيني مختلف ليُحدد البصمة التركيبية للعنصر المُبادر في الجينات البشرية، ونجح في تحديده في ما يُقارب 60% من الجينات.

قال كادوناغا: "وفّرت نماذج الذكاء الاصطناعي، للمرة الأولى، تنبؤات قوية بوجود العنصر المُبادر أو غيابه في الجينات البشرية، وبات بإمكاننا فك شفرة النمط التسلسلي للحمض النووي الذي يُحدده".

الأهم من الاكتشاف ذاته هو انعكاساته الطبية: معرفة البنية الدقيقة لهذا العنصر ستُمكّن الباحثين من التنبؤ بأثر الطفرات الجينية التي تصيبه، وكيف قد تُخلّ بعملية التعبير الجيني وتُفضي إلى أمراض كالسرطان. يصف كادوناغا اكتشافه بأنه "جزء صغير لكن مهم" من مشروع أضخم يسعى إلى فك الشفرة الكاملة للتعليمات الجينية التي تتحكم في متى تُشغَّل الجينات وكيف.

تتجلى أهمية هذا الاكتشاف في العالم العربي في ضوء المشاريع الجينومية الطموحة التي تستثمر فيها دول المنطقة: يُعدّ البرنامج السعودي لجينوم الإنسان من أضخم مشاريع التسلسل الجيني على المستوى الوطني، ويهدف البرنامج القطري لجينوم الإنسان إلى تغطية ما يزيد على 250 ألف مشارك. وبالنظر إلى معدلات زواج الأقارب المرتفعة في المجتمعات العربية، التي تُفضي إلى نسب أعلى من الاضطرابات الجينية النادرة، يُمثّل فهم العناصر المُبادرة وأثر طفراتها على التعبير الجيني أداةً بالغة الأهمية لتحديد الأسباب الجذرية لهذه الاضطرابات. وقد يُتيح توظيف هذا الاكتشاف ضمن النماذج اللغوية العربية لتحليل الجينوم تصميمَ علاجات جينية دقيقة تلائم الخصائص الوراثية للسكان العرب.

يُمثّل هذا الإنجاز نموذجاً مشرقاً على كيفية توظيف الذكاء الاصطناعي في تسريع الاكتشاف البيولوجي. فبدلاً من تحليل تسلسلات الحمض النووي يدوياً وهي مهمة تحتاج لعقود وجيوش من الباحثين، أتاحت نماذج التعلم الآلي استخلاص أنماط خافية في أحجام هائلة من البيانات الجينية في وقت وجيز، مما يفتح آفاقاً جديدة لفهم البرمجة الجينية للحياة.

المصدر الأصلي
ScienceDaily
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من ذكاء اصطناعي

رسم توضيحي لتحرك مركز كتلة الأرض مع تغير الفصول

ناسا تقيس بدقة غير مسبوقة تحرّك مركز كتلة الأرض مع تغير الفصول

طوّر باحثو وكالة ناسا طريقة أدق لقياس تحرّك مركز كتلة الأرض بضعة ملليمترات مع انتقال المياه والجليد والهواء بين الفصول، في تحديث يرفع دقة أنظمة تحديد المواقع والملاحة الفضائية.

ScienceDaily
رسم توضيحي لمادة كمية فائقة التوصيل تحت الفحص المجهري

فيزيائيون يعثرون على "شبح" التوصيل الفائق في مادة كمية نادرة

رصد باحثون أمريكيون نمطًا متموجًا من أزواج الإلكترونات يستمر في مادة يورانيوم ديتلورايد بعد أن تفقد خاصية التوصيل الفائق، في دليل يشير إلى أن هذه الأزواج قد تتشكل قبل دخول المادة فعليًا في الحالة الفائقة.

ScienceDaily
رسم توضيحي لقرص حطام شديد حول نجم فتي كما رصده تلسكوب جيمس ويب

تلسكوب جيمس ويب يرصد آثار تصادمات عنيفة بين أجرام شبيهة بالمريخ حول نجوم فتية

رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي 21 قرص حطام نادرًا حول نجوم حديثة التكوّن، تحمل آثار تصادمات عنيفة بين أجنّة كوكبية، في اكتشاف يلقي ضوءًا على كيفية تشكّل القمر من ارتطام الأرض الفتية بجرم شبيه بالمريخ.

ScienceDaily
واجهة موقع سينث آي دي الجديد من جوجل للتحقق من المحتوى المولَّد بالذكاء الاصطناعي

جوجل تطلق موقع سينث آي دي العام للتحقق من المحتوى المولَّد بالذكاء الاصطناعي

أطلقت جوجل موقعًا عامًا يتيح لأي مستخدم فحص الصور والفيديوهات والملفات الصوتية لمعرفة ما إذا كانت مولَّدة بالذكاء الاصطناعي، عبر تقنية العلامة المائية الرقمية سينث آي دي التي تدعمها شركات كبرى أخرى.

TechCrunch
حاسوب سيرفس لابتوب ألترا الجديد من مايكروسوفت

مايكروسوفت تطلق حواسيب ذكاء اصطناعي بشرائح إنفيديا ونظام ويندوز 11 جديد

كشفت مايكروسوفت عن أسعار ومواصفات حواسيب سيرفس الجديدة المزوّدة بشريحة إنفيديا آر تي إكس سبارك، إلى جانب ميزات جديدة في ويندوز 11 لعزل وتشغيل عملاء الذكاء الاصطناعي محليًا على الجهاز.

TechCrunch
شعار عميل هيرميس أغنت التابع لشركة نوس ريسرش

نوس ريسرش تبلغ تقييم 1.5 مليار دولار وتطلق عملاء ذكاء اصطناعي للشركات

أكدت شركة نوس ريسرش إغلاق جولة تمويل بقيمة 90 مليون دولار عند تقييم 1.5 مليار دولار، وأطلقت نسخة من عميل الذكاء الاصطناعي المفتوح المصدر هيرميس موجهة لأتمتة أعمال الشركات بخصوصية أعلى.

TechCrunch
الذكاء الاصطناعي يفك شفرة مفتاح إقلاع الجينات البشرية في الحمض النووي — ألمعي