Использование моделей ИИ для открытия: у бактерий есть тысячи потенциально новых иммунных систем

Ученые из США и Франции с помощью алгоритмов машинного обучения обнаружили в бактериях тысячи потенциально новых иммунных систем для защиты от вирусов-бактериофагов. Исследования, опубликованные в журнале «Наука», использовали разные модели искусственного интеллекта для анализа огромных массивов геномных данных бактерий, выявив беспрецедентное разнообразие защитных механизмов.

Американская команда из Массачусетского технологического института разработала модель «DefensePredictor», которая анализирует генетические последовательности белков и их контекст в геноме, чтобы предсказать их участие в иммунной защите. Модель, протестированная на 69 штаммах кишечной палочки, выявила сотни неизвестных систем, 42 из которых экспериментально подтвердили свою функцию. Французские ученые из Института Пастера применили свою модель для скрининга более 120 миллионов бактериальных геномов, идентифицировав сотни тысяч кандидатов в антибактериофаговые белковые семейства.

Открытие такого количества новых защитных систем предвещает прорыв в биотехнологиях, аналогичный открытию CRISPR. Эти системы могут стать основой для новых инструментов генного редактирования, антимикробной терапии и других приложений. Исследования значительно расширяют карту микробной иммунологии, углубляя понимание взаимодействий в микромире и открывая новые ресурсы для медицины и промышленности.