IA modifica genes microbianos para produzir combustíveis renováveis
Há mais de meia década, o Centro de Inovação em Bioenergia (CBI) vem mexendo com genes de plantas e microbianos para enfrentar o desafio final de uma economia sustentável de base biológica.
O CBI usa supercomputadores, algoritmos de aprendizagem profunda e ferramentas de edição de genes, como o CRISPR Cas9, para vincular o genótipo ao fenótipo. No entanto, sua pesquisa tem sido prejudicada pela incompatibilidade dos modelos de emenda de genes existentes com os genomas microbianos.
Para aprimorar o projeto do maquinário CRISPR Cas9, cientistas da Biblioteca Nacional de Oak Ridge (ORNL) criaram um modelo de IA explicável e o treinaram para identificar as pistas moleculares que permitem o direcionamento de regiões específicas de um genoma microbiano. O novo modelo, chamado de floresta aleatória iterativa https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad736/7279034já foi demonstrado que otimiza a clivagem e a ligação do DNA na bactéria E. Coli.
Implicações profundas
A convergência da inteligência artificial e da biologia quântica dessa forma tem implicações profundas para o trabalho do CBI. À medida que o modelo de IA for aprimorado, os pesquisadores poderão melhorar processos como fermentação bacteriana e mecanismos de matéria-prima, contribuindo assim para o desenvolvimento de uma bioeconomia sustentável.
O projeto foi financiado conjuntamente pelo Programa de Ciência Genômica do Departamento de Energia, pelo CBI, pelo programa de pesquisa do ORNL e pelo Oak Ridge Leadership Computing Facility.
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