Ferramentas de IA descrevem com precisão o estado metabólico celular
Autor：Eve Cole
Data da Última Atualização：2024-11-22 19:00:01
Science and Technology Daily, Pequim, 3 de setembro (Repórter Zhang Mengran) Uma equipe liderada pela Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne na Suíça criou uma ferramenta RENAISSANCE baseada em IA que pode combinar vários tipos de dados celulares para descrever com precisão o status metabólico das células, ajudando assim as pessoas a serem mais precisas. RENAISSANCE é um grande avanço na biologia computacional, abrindo novos caminhos para a pesquisa em saúde e inovação em biotecnologia. A biologia moderna gera vastos conjuntos de dados sobre diversas atividades celulares. Esses conjuntos de dados fornecem insights sobre diferentes funções celulares, como atividade genética e níveis de proteínas. No entanto, integrar e compreender estes conjuntos de dados para compreender o metabolismo celular tem sido um desafio difícil. Os modelos cinéticos fornecem uma nova maneira de interpretar dados complexos através de expressões matemáticas do metabolismo celular. Eles servem como mapas detalhados de como as moléculas interagem e se transformam dentro das células e como a matéria é convertida em energia e outros produtos ao longo do tempo. Desta vez, a equipe usou o RENAISSANCE para criar um modelo cinético que refletisse com precisão o comportamento metabólico da E. coli. A ferramenta gerou com sucesso um modelo que correspondia ao comportamento metabólico observado experimentalmente, simulando como as bactérias ajustam seu metabolismo ao longo do tempo em um biorreator. O estudo também demonstrou que o modelo dinâmico pode manter a estabilidade mesmo quando perturbado por condições genéticas e ambientais. O modelo prevê de forma confiável as respostas celulares a diferentes cenários, aumentando assim a sua utilidade prática em pesquisa e aplicações industriais. A metabolómica e a proteómica só podem detectar e quantificar um número limitado de metabolitos e proteínas, o que pode levar a uma cobertura de dados insuficiente, disse a equipa. Técnicas de modelagem que integram e coordenam dados de diversas fontes podem remediar esta limitação e melhorar a compreensão de sistemas vivos inteiros. De uma perspectiva de longo prazo, a capacidade do RENAISSANCE de simular com precisão o metabolismo celular é de grande importância. Ele fornece uma ferramenta poderosa para os seres humanos estudarem alterações metabólicas e ajuda a desenvolver novos tratamentos e biotecnologias.
