AI ツールは細胞の代謝状態を正確に説明します

著者：Eve Cole 更新時間：2024-11-22 19:00:01

科学技術日報、北京、9 月 3 日（張夢蘭記者）スイスのローザンヌ工科大学エコール工科大学が率いるチームは、さまざまな種類の細胞データを組み合わせて細胞の代謝状態を正確に記述することができる AI ベースのツール RENAISSANCE を作成しました。これにより、人々が細胞の機能をより正確に理解できるようになります。 RENAISSANCE は計算生物学における大きな進歩であり、健康研究とバイオテクノロジーの革新に新たな道を切り開きます。現代生物学は、さまざまな細胞活動に関する膨大なデータセットを生成します。これらのデータセットは、遺伝子活性やタンパク質レベルなど、さまざまな細胞機能についての洞察を提供します。しかし、細胞代謝を理解するためにこれらのデータセットを統合して理解することは困難な課題でした。動力学モデルは、細胞代謝の数式を通じて複雑なデータを解釈する新しい方法を提供します。これらは、細胞内で分子がどのように相互作用して変換するか、また時間の経過とともに物質がどのようにエネルギーや他の生成物に変換されるかを示す詳細なマップとして機能します。今回、チームは RENAISSANCE を使用して、大腸菌の代謝挙動を正確に反映する動態モデルを作成しました。このツールは、実験的に観察された代謝挙動と一致するモデルの生成に成功し、細菌がバイオリアクター内で時間の経過とともにどのように代謝を調整するかをシミュレートしました。この研究では、遺伝的条件や環境条件によって妨害された場合でも、動的モデルが安定性を維持できることも実証されました。このモデルは、さまざまなシナリオに対する細胞の応答を確実に予測するため、研究や産業用途での実用性が高まります。メタボロミクスとプロテオミクスは限られた数の代謝物とタンパク質しか検出および定量できないため、データ範囲が不十分になる可能性があると研究チームは述べた。さまざまなソースからのデータを統合および調整するモデリング技術により、この制限が解消され、生命システム全体の理解が深まります。長期的な観点から見ると、細胞代謝を正確にシミュレートする RENAISSANCE の能力は非常に重要であり、人間が代謝変化を研究するための強力なツールを提供し、新しい治療法やバイオテクノロジーの開発に役立ちます。