Международная команда ученых разработала алгоритм глубокого машинного обучения LucaProt. Он вычисляет неизвестные последовательности и идентифицирует на их основе РНК-вирусы. Так, ИИ проанализировал вирусные геномы, содержащие до 47 250 нуклеотидов, и обнаружил 161 979 новых вирусов. Некоторые из них обитают не только в теле человека, но и в атмосфере и горячих источниках. По словам авторов, новый подход к поиску опасных микроорганизмов также поможет идентифицировать неизвестных бактерий и паразитов. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Науке известно 6 тысяч разновидностей вирусов, но исследователи предполагают, что их может насчитываться несколько миллионов. Более 80 тысяч вирусов сегодня хранятся в общих базах данных, однако они состоят из настолько разных последовательностей, что их сложно идентифицировать. Современные биоинформационные технологии расшифровывают вирусы крайне долго и тратят много энергии, что замедляет поиск новых вирусов.
Международная команда исследователей представила новый способ открытия вирусов. Они разработали алгоритм глубокого машинного обучения LucaProt. Модель ИИ умеет вычислять неизвестные последовательности и идентифицировать на их основе вирусы. Дополнительно для поиска микроорганизмов LucaProt использует вторичные структуры белков, в которых нуждаются РНК-вирусы для репликации. Так, ИИ проанализировал длинные вирусные геномы, содержащие до 47 250 нуклеотидов, и обнаружил 161 979 опасных микроорганизмов и 180 супергрупп РНК-вирусов.
Обычно РНК-вирусы связаны с человеком — они вызывают простуду, грипп, коронавирус, гепатит С и другие заболевания. Однако LucaProt обнаружил, что эти микроорганизмы обитают также в атмосфере и горячих источниках. По словам авторов, открытие вирусов в экстремальных условиях позволит понять, как они сохраняют стойкость даже в суровом климате.
«Это самое большое количество новых видов вирусов, обнаруженных в ходе одного исследования, что значительно расширяет знания о вирусах, которые живут среди нас. Обнаружение такого количества новых вирусов одним махом поражает воображение, и это только начало, открывающее целый мир открытий. Предстоит найти еще миллионы новых вирусов, и мы можем применить тот же подход к идентификации бактерий и паразитов», — рассказал Эдвардс Холмс, старший автор исследования из Сиднейского университета, Австралия.
Материал опубликован в рамках совместного проекта с Национальным центром развития искусственного интеллекта. Подробнее о развитии ИИ в России — на сайте ai.gov.ru.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
