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人工智能改造微生物基因,生产可再生燃料

有针对性地修改微生物基因组。(资料来源:Philip Gray/ORNL 美国能源部)
有针对性地修改微生物基因组。(资料来源:Philip Gray/ORNL 美国能源部)
为了提高当前基因组编辑方法的准确性,ORNL 的科学家们对其人工智能模型在创造可持续燃料方面的潜力感到兴奋不已。
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半个多世纪以来,生物能源创新中心(CBI)一直在研究植物和微生物基因,以应对可持续生物经济的终极挑战。

CBI 利用超级计算机、深度学习算法和 CRISPR Cas9 等基因编辑工具,将基因型与表型联系起来。然而,他们的研究一直受到现有基因剪接模型与微生物基因组不兼容的困扰。

为了改进CRISPR Cas9机器的设计,美国橡树岭国家图书馆(ORNL)的科学家们建立了一个可解释的人工智能模型,并对其进行了训练,以识别能够靶向微生物基因组特定区域的分子线索。这个新模型被称为迭代随机森林。该模型已被证明能够优化 DNA 与大肠杆菌的裂解和结合。

深远影响

以这种方式将人工智能和量子生物学结合在一起,对 CBI 的工作有着深远的影响。随着人工智能模型的改进,研究人员将能够加强细菌发酵和原料机制等过程,从而促进可持续生物经济的发展。

该项目由能源部基因组科学计划、CBI、ORNL 研究计划和橡树岭领导计算设施共同资助。

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Sarfo Ashong-Listowell, 2023-11-15 (Update: 2023-11-15)