luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

ИИ обнаружил следы продолжающего естественного отбора отбора у человечества



Исследователи использовали передовой ИИ и большие наборы геномных данных, чтобы выяснить, как люди адаптировались к недавним заболеваниям. Оказалось, что мутация гена, которая вызывает наследственную средиземноморскую лихорадку, все еще распространена в результате продолжающегося естественного отбора.

Естественный отбор — это процесс, с помощью которого полезные генные мутации сохраняются из поколения в поколение, пока они не станут доминирующими в наших геномах — каталоге всех наших генов. Одна вещь, которая может стимулировать естественный отбор, — это защита от патогенов.

Однако, если популяция людей переезжает из одной среды в другую или меняет свой образ жизни, мутации генов, защищающие от одного патогена, могут сделать людей восприимчивыми к новым заболеваниям.

Одним из примеров такого нового заболевания является семейная средиземноморская лихорадка (Familial Mediterranean Fever, FMF).

FMF является аутосомно-рецессивным заболеванием, характеризующимся периодически повторяющимися приступами лихорадки и перитонита, иногда плевритом, поражением кожи, артритом и редко перикардитом. Может развиться амилоидоз почек, иногда приводя к почечной недостаточности. Люди с генетическим происхождением из бассейна Средиземного моря чаще страдают этим заболеванием, чем другие этнические группы. Диагноз в основном клинический, хотя доступно генетическое тестирование.

Это наследственное аутоиммунное заболевание возникло за последние 20 000 лет. Оно распространено в южной Европе, на Ближнем Востоке и в северной Африке, где около 50% людей в регионе и сегодня несут в себе генную мутацию, которая и делает их более восприимчивыми к болезни.

Такое преобладание, казалось бы, вредной генной мутации может быть результатом двух различных типов естественного отбора.

-Одним из вариантов является «неполная зачистка», когда мутация гена восприимчивости находится в процессе удаления из популяции, но еще не полностью искоренена. В этом случае продолжается естественный отбор.

-Другой вариант — «балансирующий отбор», при котором некоторые потенциально вредные генные мутации для одного состояния сохраняются в популяции, поскольку они обеспечивают некоторую защиту от другого заболевания. В этом случае ген восприимчивости к FMF был связан с защитой от бактерии Yersinia pestis, вызывающей чуму.

Чтобы определить, какая версия естественного отбора задействована в FMF, исследователи обратились к продвинутому ИИ, который особенно хорош для выявления закономерностей или распознавания изображений. Они обучили алгоритм на наборах данных с известными значениями, чтобы проверить его способность выявлять закономерности.

Затем ученые запустили свой алгоритм в базе данных для проекта «1 000 геномов», который содержит геномные данные для 2 504 человек из 26 популяций, в том числе соответствующих популяций в Средиземноморье. Они обнаружили, что мутации гена FMF все еще распространены в результате продолжающегося отбора; они еще не достигли равновесия, а естественный отбор все еще действует.

«Это первый инструмент, который проверяет разницу между различными типами естественного отбора. Он обнаруживает в геноме сигналы, которые ранее были недоступны, — объясняет ведущий исследователь доктор Маттео Фумагалли из Департамента наук о жизни Имперского колледжа Лондона. — Теперь, когда мы доказали, что ИИ можно использовать для поиска в геномах тонких схем отбора, он пригодится для дальнейшего изучения процессов адаптации людей как к таким старым болезням, как чума, так и к относительно новым — как FMF и COVID-19».

Одна из областей заболевания, которую сейчас исследует команда ученых, — это отношения человека с коронавирусами. Люди живут с коронавирусами не менее 50 000 лет, и большая восприимчивость некоторых людей к более серьезному COVID-19 может быть сигналом о другом механизме балансирующего отбора.

Tags: гены, искусственный интеллект
Subscribe

Posts from This Journal “искусственный интеллект” Tag

promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 7 comments