Υπολογιστής λύνει βιολογικό μυστήριο 120 ετών

Το μυστήριο της αναγέννησης των πλατυέλμινθων σκωλήκων

Τα τελευταία χρόνια, η ερευνητική κοινότητα προσπαθούσε να απαντήσει στο πώς τα γονίδια των πλατυέλμινθων σκωλήκων αναγγενόνται προς νέους οργανισμούς όταν κοπούν στη μέση.

Αυτό έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς ουσιαστικά ο μηχανισμός αυτός κάνει τους σκώληκες κάτι σαν αθάνατους. Ακόμα και αν κοπούν στη μέση δεν πεθαίνουν αλλά σχηματίζουν νέους οργανισμούς.

Καταλαβαίνουμε ότι αυτό το μυστήριο έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς θα μπορούσε να ξεκλειδώσει το μηχανισμό αναγέννησης όχι μόνο στους σκώληκες αλλά και στους ανθρώπους, αλλάζοντας την εξέλιξη της επανορθωτικής ιατρικής. Θα μπορούσε ακόμη και να βοηθήσει στη σχεδίαση robot που αυτο-επιδιορθώνονται.

Πώς λειτουργεί το πρόγραμμα

Το πρόγραμμα ανέπτυξαν οι Michael Levin και Daniel Lobo του Αμερικανικού Πανεπιστημίου Tufts, που εδρεύει στη Μασαχουσέτη μετά από σκληρή δουλειά και μελέτη πολλών ετών.

Αυτό που σχεδιάστηκε να κάνει είναι να αναλύει επαναλαμβανόμενα μελέτες που έχουν γίνει, αλλάζοντας κάθε φορά κάποια από τα χαρακτηριστικά. Πιο αναλυτικά, ο υπολογιστής προσπαθεί να μαντέψει με βάση τα ήδη γνωστά δεδομένα, πώς τα γονίδια του σκώληκα συνδέονται μεταξύ τους, και κάθε τέτοια υπόθεση την προσομοιώνει για να δει κατά πόσο μπορεί να ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα.

Σε μόλις τρεις μέρες το σύστημα κατάφερε να δημιουργήσει ένα γενετικό δίκτυο συνδυάζοντας τα εκατοντάδες πειράματα που έχουν γίνει για τη μελέτη της αναγέννησης των πλατυέλμινθων. 

Η βιοϊατρική έρευνα μπαίνει στην εποχή των Big Data

Οι υπολογιστές κάνουν ασταμάτητα εκατομμύρια υπολογισμούς που ο ανθρώπινος νους θα ήταν αδύνατο όχι μόνο να τους πραγματοποιήσει αλλά και να τους αναλύσει.

Ο τεράστιος όγκος της διαθέσιμης πληροφορίας που έχουμε στα χέρια μας αναλύεται από τα υπολογιστικά συστήματα σε πολλές διαστάσεις και εξάγονται νοήματα κρυμμένα μέσα στις λέξεις ή ακόμη και άγνωστες πληροφορίες που προκύπτουν από συσχετισμούς των γνωστών δεδομένων.

--

Πηγές:

η εικόνα ανήκει στο : stablekernel.com

Lobo, D., & Levin, M. (2015). Inferring Regulatory Networks from Experimental Morphological Phenotypes: A Computational Method Reverse-Engineers Planarian Regeneration. PLoS Comput Biol, 11(6), e1004295.