Объединив микроскопию, методы биохимии и искусственный интеллект, ученые из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) разработали новую технику для изучения состава клетки. В пилотном исследовании техника Multi-Scale Integrated Cell (MuSIC) помогла выявить около 70 компонентов, содержащихся в линии клеток почек человека, половина из которых никогда ранее не наблюдалась, сообщает пресс-служба UC San Diego. Подробное описание MuSIC появилось в журнале Nature.
Внутренности клеток – и множество обнаруженных в них белков – чаще всего изучаются с помощью визуализации под микроскопом или комплекса биофизических исследований. Микроскопы позволяют ученым рассмотреть некоторые органеллы размером до одного микрона – например, митохондрии. Более мелкие элементы, такие как отдельные белки и белковые комплексы, нельзя увидеть в микроскоп. Тогда на помощь приходят методы биохимии – они позволяют перейти к нанометровому масштабу (нанометр – это одна миллиардная метра, или одна тысячная микрона).
Новая технология, объединяющая классические методы и искусственный интеллект, позволяет проводить измерения в совершенно разных масштабах.
Команда обучила платформу искусственного интеллекта MuSIC просматривать все данные и строить модель клетки. Система еще не сопоставляет содержимое клеток с конкретными местоположениями, отчасти потому, что местоположение компонентов не всегда может быть зафиксировано. Вместо этого расположение компонентов меняется в зависимости от типа клеток и ситуации.
В тестовом исследовании MuSIC ученые рассмотрели только 661 белок и один тип клеток. И уже увидели около 70 компонентов, содержащихся в линии клеток почек человека, половина из которых была неизвестна. Также ученые заметили группу белков, образующих незнакомую структуру. Оказалось, что она представляет собой новый комплекс белков, связывающих РНК. Комплекс, вероятно, участвует в сплайсинге, важном клеточном событии, которое делает возможной трансляцию генов в белки и помогает определить, какие гены активируются в какое время.
[Иллюстрация: UC SAN DIEGO HEALTH SCIENCES]
