מודל בינה מלאכותית חדש מאוניברסיטת תל אביב מסייע בזיהוי חיידקים בקרקע
תורגם ותומצת מתוך NEWSru Israel על ידי baba
מדענים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו מודל בינה מלאכותית חדש, BBERT, המזהה מקטעי DNA חיידקיים בקרקע בדיוק גבוה ומסייע בניתוח פוריותה. המודל, שפורסם ב-Nucleic Acids Research, מתגבר על מגבלות שיטות קיימות שאינן מזהות את כלל המינים החיידקיים. השימוש בו מקצר משמעותית את זמן הרכבת הגנומים ומפחית שגיאות, ופותח אפשרויות חדשות לניתוח אקולוגי ואבולוציוני של הקרקע.
הידיעה ב-5 שורות · תקציר של baba
- מודל בינה מלאכותית חדש מאוניברסיטת תל אביב מזהה DNA חיידקי בקרקע בדיוק של 90%.
- המודל, BBERT, מסייע בניתוח פוריות הקרקע וזיהוי "החומר האפל המיקרוביאלי".
- השימוש במודל מקצר את זמן הרכבת הגנומים מ-66 שעות ל-25 שעות.
- המודל פועל באופן מקומי על מחשב נייד ואינו דורש חיפוש במאגרי מידע חיצוניים.
- המחקר פורסם בכתב העת המדעי Nucleic Acids Research.
מדענים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו מודל בינה מלאכותית חדש, המכונה BBERT, המסוגל לזהות מקטעי DNA חיידקיים באורך של 100 נוקלאוטידים בלבד, ובכך מסייע בניתוח פוריות הקרקע. כל דגימת קרקע מכילה מגוון רחב של אורגניזמים, ובעת ריצוף ה-DNA שלהם, הוא מתפרק למיליוני מקטעים קצרים ממינים שונים. זיהוי המקטעים החיידקיים מבין כלל המקטעים מהווה אתגר, בדומה לפיענוח ערב רב של חלקי פאזלים שונים. שיטות קיימות מסתמכות על השוואה למאגרי מידע, אך אלו אינם מכילים את כלל המינים החיידקיים בקרקע, מה שמוביל לזיהוי שגוי או לחוסר זיהוי של מקטעים רבים, המכונים "החומר האפל המיקרוביאלי".
המודל החדש, שפותח על ידי חוקרים ישראלים ופורסם בכתב העת Nucleic Acids Research, פועל באופן שונה. הוא מאומן על DNA חיידקי ואינו דורש חיפוש במאגרי מידע חיצוניים. BBERT מסוגל להעריך בעצמו אם מקטע DNA הוא חיידקי ומקודד לחלבון. במבחנים, המודל זיהה DNA חיידקי בדיוק של כ-90% והבחין במקטעים מקודדי חלבון בדיוק של 88%. המודל סייע בסיווג מקטעים שלא זוהו קודם לכן, וחשף כי "החומר האפל" מכיל מגוון רחב של מקורות DNA, לא רק חיידקים לא מוכרים.
השימוש ב-BBERT מאיץ משמעותית את תהליך הרכבת הגנומים. בניסויים על תערובות מדומות, זמן העיבוד קוצר מ-66 שעות ל-25 שעות בהשוואה לשיטות סטנדרטיות, תוך הפחתת שגיאות. המודל פועל באופן מקומי על מחשב נייד בעל כרטיס מסך מתאים. למרות שהמודל אינו מושלם ומתקשה להבחין בין DNA חיידקי ל-DNA של כלורופלסטים (בעלי מקור חיידקי) או בין חיידקים לארכאונים, החוקרים מציינים כי הוא "פותח גישה לארכיונים מטא-גנומיים גדולים לניתוח אקולוגי ואבולוציוני מדויק יותר", ויכול לסייע בהערכת פוריות הקרקע ודרכים לשיפורה.