Uczenie maszynowe pozwoli analizować DNA nawet 30 razy szybciej. Możliwe będzie badanie rzadkich komórek, np. rakowych, dotychczas niemożliwych do przebadania [DEPESZA]
Naukowcy z Nvidii oraz Wydziału Komórek Macierzystych i Biologii Regeneracyjnej Uniwersytetu Harvarda opracowali AtacWorks, narzędzie służące do odszumiania danych uzyskanych z sekwencjonowania DNA. Opiera się ono na współdziałaniu uczenia maszynowego i pracy procesorów graficznych GPU. Dzięki niemu analiza próbek może się odbywać nawet trzydziestokrotnie szybciej niż z użyciem tradycyjnych metod. Odkrycie może oznaczać przełom we wczesnym wykrywaniu raka i chorób genetycznych.
– Za pomocą AtacWorks jesteśmy w stanie przeprowadzić na pojedynczych komórkach eksperymenty, które zazwyczaj wymagałyby 10 razy większej liczby komórek – wskazuje Jason Buenrostro, adiunkt na Uniwersytecie Harvarda, twórca metody ATAC-seq i współautor artykułu w prestiżowym piśmie „Nature”.
Rozwiązanie opisane przez inżynierów Nvidii i naukowców Uniwersytetu Harvarda w „Nature” opiera się na technice ATAC-seq, służącej analizie DNA opartej na badaniu chromatyny w pojedynczych komórkach. Dzięki niej możliwe jest znajdowanie otwartych obszarów w genomie zdrowych i chorych komórek, co może stanowić punkt wyjścia np. w opracowywaniu nowych leków. Standardowo zastosowanie procedury ATAC-seq wymaga dostarczenia dziesiątek tysięcy komórek do przygotowania preparatu, z którego można wyizolować niezaszumiony sygnał. Jest to kłopotliwe w momencie, gdy badaniu trzeba poddać komórki rzadkie, takie jak komórki macierzyste.
Narzędzie AtacWorks pozwala na wykorzystanie w takim samym badaniu zaledwie kilkudziesięciu komórek.
– Odszumienie niskiej jakości danych z sekwencjonowania za pomocą głębokiego uczenia maszynowego wspieranego przez procesory graficzne GPU może mieć ogromny wpływ na naszą zdolność do badania zmian epigenetycznych związanych z rozwojem i chorobami komórek rzadkich – wskazuje Jason Buenrostro.
AtacWorks jest konwolucyjną siecią neuronową przeszkoloną na parach zestawów danych Atac-seq, z których jedne były dobrej jakości, a drugie zaszumione. Wykorzystanie do jej pracy procesorów graficznych NVIDIA Tensor Core umożliwiło przeprowadzenie w zaledwie pół godziny analizy, która normalnie zajęłaby 15 godzin. Co więcej, dostarczone do analizy dane zawierały pięćdziesięciokrotnie mniej odczytów.
– W przypadku bardzo rzadkich typów komórek nie jest możliwe badanie różnic w ich DNA przy użyciu istniejących metod – podkreśla Avantika Lal, badaczka z firmy NVIDIA, główna autorka artykułu w „Nature”. – AtacWorks może nie tylko pomóc obniżyć koszty gromadzenia danych o dostępności chromatyny, lecz także otworzyć nowe możliwości w odkrywaniu nowych leków i diagnostyce.
Dzięki temu rozwiązaniu będzie można identyfikować określone mutacje lub biomarkery, które zwiększają podatność ludzi na choroby, takie jak m.in. choroba Alzheimera, choroby serca czy nowotwory. Może też znacznie ułatwić opracowywanie nowych leków. Naukowcy zastosowali AtacWorks do analizy komórek macierzystych, wytwarzając rzadkie podtypy czerwonych i białych krwinek. Przy tradycyjnych metodach badań ich analiza byłaby niemożliwa.
Z raportu InsightAce Analytic wynika, że światowy rynek sztucznej inteligencji w genomice był w 2019 roku wyceniany na 142,5 mln dol. Do 2028 roku tempo wzrostu utrzyma się na średniorocznym poziomie równym 39 proc. aż do osiągnięcia wyceny na poziomie 2,76 mld dol.
Czytaj także
- 2024-07-16: Polskie banki nie zwalniają procesu digitalizacji. Wydatki na technologie stanowią nawet do 70 proc. ich kosztów
- 2024-07-19: Sztuczna inteligencja w nieodpowiednich rękach może stanowić poważne zagrożenie. Potrzebna jest większa świadomość twórców i użytkowników oraz twarde regulacje
- 2024-07-17: Sztuczna inteligencja pomaga identyfikować czynniki ryzyka wypadków samochodowych. Naukowcy za pomocą Google Street View analizują pod tym kątem infrastrukturę drogową
- 2024-07-15: Małe i średnie firmy w UE zbyt wolno się cyfryzują. Polskie przedsiębiorstwa dużo poniżej unijnej średniej
- 2024-06-20: Sztuczna inteligencja rewolucjonizuje edukację. Rynek takich rozwiązań będzie rósł w tempie prawie 40 proc. rocznie
- 2024-06-18: Sztuczna inteligencja w centrum zainteresowania biznesu. Większość firm ogranicza się do pilotażów i eksperymentowania
- 2024-07-24: Boom na sztuczną inteligencję w ochronie zdrowia ma dopiero nastąpić. Wyzwaniem pozostają regulacje i zaufanie do tej technologii
- 2024-06-17: Połowa Polaków nie potrafi odróżnić oryginalnego produktu od podróbki. Sklepy internetowe wdrożyły technologie blokujące nieautentyczne towary
- 2024-05-29: Prezes PGE: Energetyka węglowa nie jest w stanie funkcjonować zgodnie z zasadami rynkowymi. Konieczne jest wydzielenie tego segmentu ze spółki
- 2024-06-06: Handel w sieci nie zwalnia mimo zawirowań w gospodarce. Coraz większą rolę odgrywa w nim sztuczna inteligencja
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
![](/files/1617144973/n-biznes_1.png)
Jedynka Newserii
![](/files/1617144973/n-lifestyle_1.png)
IT i technologie
![](/files/1617144973/cyberbezpieczenstwo-adi-goldstein-eusvweosble-unsplash,w_274,_small.jpg)
Gminy potrzebują inwestycji w cyberbezpieczeństwo. Eksperci widzą duże ryzyka wynikające z zaniedbań
Dane gromadzone przez jednostki samorządu terytorialnego mogą być bardzo niebezpiecznym narzędziem w rękach przestępców. Wykradzione mogą posłużyć do fałszowania tożsamości człowieka. Tymczasem poziom inwestycji w cyberbezpieczeństwo jest w gminach niski, a liczba ataków hakerskich na nie stale rośnie. Eksperci czekają na pozytywne skutki rządowego programu Cyberbezpieczny Samorząd. W jego ramach 1,5 mld zł trafi na inwestycje w poprawę bezpieczeństwa cybernetycznego samorządów: zarówno na poziomie sprzętu i oprogramowania, jak i kompetencji oraz procedur.
Handel
Polskie firmy z szansą na zdobycie azjatyckich rynków. Mogą otrzymać wsparcie na promocję podczas Expo 2025 w Osace
![](/files/1617144973/parp-expo-japonia-foto,w_133,r_png,_small.png)
W 2025 roku w japońskiej Osace odbędzie się Wystawa Światowa Expo 2025. Udział w niej, a także towarzyszących imprezie wydarzeniach i targach to dla polskich firm szansa na wzrost rozpoznawalności swoich marek za granicą, a w konsekwencji na rozwój ich potencjału eksportowego. Expo 2025 będzie się koncentrowało na innowacjach służących zrównoważonemu rozwojowi. PARP, który jest partnerem wydarzenia w Polsce, do 26 września br. czeka na wnioski firm zainteresowanych udziałem w wydarzeniu i ekspansją na azjatyckie rynki. W ramach programu mogą one otrzymać wsparcie na udział w targach, na misje wyjazdowe i kampanie promocyjne przed i po zakończeniu Expo. Nabór finansowany jest z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027.
Ochrona środowiska
Patrzenie na zieleń może zwiększyć komfort życia mieszkańców miast. Najbardziej kojąco działał widok drzew
![](/files/1617144973/fleming-otoczenie-2-foto-1,w_133,r_png,_small.png)
Zmniejszenie odczucia lęku i zwiększenie odprężenia to główne korzyści wynikające z nawet wzrokowego kontaktu z zielenią – dowiedli brytyjscy i izraelscy naukowcy. Okazało się, że największe korzyści czerpiemy z patrzenia na drzewa, a wyraźny dobroczynny wpływ natury na dobrostan psychiczny można zauważyć nawet po krótkim spacerze. To ważne wskazówki dla urbanistów, które mogą być pomocne w optymalnym planowaniu przestrzeni miejskiej. Kontakt wzrokowy z zielenią nie wpływa natomiast na zdolności poznawcze.
Szkolenia
![](/files/1617144973/ramka-prawa-akademia-newser_2,w_274,_small.jpg)
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.