Найти тему
Душкин объяснит

Искусственный интеллект помогает искать гены вирусов

Если хотите получать дайджесты высокотехнологичных новостей, срочно подписывайтесь на мой Дзынь-канал «О технологиях и грядущем».

Вирусология — это одна из тех волшебных наук, которые всегда меня будоражили. Ну хотя бы потому, что вирусы — это почти что совершенные наномашины, ещё не живые, но уже и не просто «мёртвая материя». Из-за этого я в своё время даже прошёл несколько курсов по вирусологии, получив сертификаты хороших университетов. Но вот печаль — вирусные геномы очень сложно выделять, так как неизвестно: что и где искать. Хотя, к примеру, общая масса вирусов в мировом океане превышает массу всех остальных видов вместе взятых. Вирусы не имеют собственных механизмов репликации (поэтому они не живые), и им нужны клетки-хозяева. Вирусы встраивают свой геном в геномы таких клеток, после чего молекулярная машинерия начинает работу — производятся мириады копий убийственных для клеток наномашин. И именно из-за этого выделить вирусный геном из генома клетки-хозяина затруднительно.

И вот отличная новость. Учёные-биоинформатики начали использовать методы машинного обучения для того, чтобы обнаруживать новые вирусы. Вообще говоря, это уже прорыв, так как всего вирусных геномов известно не так уж и много, а тут просто попёрло — они начали обнаруживаться тысячами. Это как с экзопланетами: сначала их было известно немного, а потом просто пошёл поток сообщений об обнаружении тысяч новых экзопланет, многие из которых находятся в поясе Златовласки. Но я отвлёкся. Что же там с вирусами? А вот что:

1) Один учёный использовал поиск по аналогии и обнаружил 6000 новых вирусных геномов одного вирусного семейства бактериофагов, а потом применил методы для кластеризации, после чего оказалось, что это, скорее всего, и не одно семейство даже, а несколько.

2) Другой учёный направил алгоритмы интеллектуального анализа данных на изучение геномных последовательностей, выделенных из компоста, при этом для поиска вирусов была задействована такая характеристика, как плотность генов на число нуклеотидных последовательностей (у вирусов она очень высока по сравнению с живыми существами). Обнаружилось гигантское количество новых видов.

3) Третий учёный для тех же самых целей использовал «вирусные сигнатуры», и это тоже даёт свои результаты.

В общем, ожидаем мощных прорывов в этом направлении. Ну а сама вирусология всегда даёт много пищи для размышлений и является фундаментом для нанотехнологий, так как в вирусах реализованы очень многие механизмы, которые мы хотели бы реализовать в наноботах.