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
٠
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

صورة رنين مغناطيسي للدماغ البشري تُبرز منطقة الحصين

جين ألزهايمر APOE4 يُقلّص الخلايا العصبية في الحُصين بسنوات قبل ظهور الأعراض

كشف باحثو معهد غلادستون أن الجين APOE4 يرفع مستوى بروتين Nell2 مما يُسبب انكماش الخلايا العصبية وفرط نشاطها في الحُصين سنوات قبل بدء فقدان الذاكرة، مع بصيص أمل بإمكانية عكس هذا الضرر.

ScienceDaily
مختبر بحثي متخصص في الأبحاث الدوائية والأيض

مركب كيميائي يحرق الدهون دون خسارة العضلات ويُعزّز مفعول أدوية أوزمبيك

أثبت مركب TOFA في تجارب الفئران قدرته على رفع معدل حرق الطاقة بنسبة 18% وتقليص الدهون دون إضرار بالعضلات، مع تأثير تآزري مُبهر حين يُقرن بناهضات مستقبل GLP-1 كأوزمبيك.

ScienceDaily
تصادمات نوى الأكسجين والنيون في تجربة ALICE بسيرن لتوليد بلازما الكواركات والغلوونات

انفجار عظيم مصغّر في مختبر سيرن: فيزيائيون يُعيدون صنع مادة الكون الأولى بنوى صغيرة

نجح فيزيائيون في سيرن باستخدام نوى الأكسجين والنيون الصغيرة في توليد بلازما الكواركات والغلوونات، مادة الكون اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، في إنجاز يُعيد رسم حدود هذه الظاهرة الفيزيائية النادرة.

ScienceDaily
كتب ومكتبة تمثّل النقاش حول حقوق النشر والذكاء الاصطناعي

هل تدريب الذكاء الاصطناعي على الكتب المحمية بحقوق النشر قانوني؟ معركة تشريعية لا تزال تتشكّل

تواجه شركات الذكاء الاصطناعي الكبرى دعاوى قضائية بسبب استخدام ملايين الكتب في تدريب نماذجها دون إذن أصحابها، في جدل يكشف قصور قانون حقوق النشر الأمريكي أمام تحديات الذكاء الاصطناعي.

TechCrunch
سيارة وايمو أوجاي ذاتية القيادة في أحد الطرق الحضرية

وايمو تكشف عن شريحة مخصصة بـ 5 نانومتر تُعالج بيانات المستشعرات في سيارات الأجرة ذاتية القيادة

طوّرت وايمو دائرة متكاملة مخصصة تُعالج أكثر من ألف تريليون عملية في الثانية وتعتمد تقنية 5 نانومتر لاستيعاب مدخلات الكاميرات الثلاث عشرة في سيارتها الجديدة أوجاي، مؤكدةً نهجها في التكامل الرأسي.

TechCrunch
مفتاح إيقاف طارئ لأنظمة الذكاء الاصطناعي

مختبرات الذكاء الاصطناعي الكبرى لا تملك خططاً علنية لاحتواء النماذج المارقة

كشفت دراسة حديثة أن كبرى شركات الذكاء الاصطناعي لا تمتلك وثائق علنية تُوضّح كيفية احتواء نماذجها إذا خرجت عن السيطرة، رغم وقوع حوادث تسرّب فعلية خلال تقييمات السلامة.

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