গবেষকরা নতুন এআই মডেল তৈরি করেছেন যা প্রোটিন বিজ্ঞানের মধ্যে নির্ভুলতা এবং আবিষ্কারকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। সম্ভাব্যভাবে, মডেলগুলি চিকিত্সা বিজ্ঞানকে যেমন ব্যক্তিগতকৃত medicine ষধ, ড্রাগ আবিষ্কার এবং ডায়াগনস্টিকগুলির মধ্যে বর্তমান চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে সহায়তা করবে।
বিস্তৃতভাবে উপলভ্য এআই সরঞ্জামগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, বেশিরভাগ প্রযুক্তিগত এবং প্রাকৃতিক বিজ্ঞান ক্ষেত্রগুলি দ্রুত এগিয়ে চলেছে। এটি বিশেষত বায়োটেকনোলজিতে সত্য, যেখানে এআই মডেলগুলি ড্রাগ আবিষ্কার, যথার্থ ওষুধ, জিন সম্পাদনা, খাদ্য সুরক্ষা এবং অন্যান্য অনেক গবেষণা ক্ষেত্রে শক্তি যুগান্তকারী।
একটি উপ-ক্ষেত্র হ’ল প্রোটোমিক্স-একটি বৃহত আকারে প্রোটিনগুলির অধ্যয়ন-যেখানে প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন ডেটা ডাটাবেসে সংগ্রহ করা হয় যার বিরুদ্ধে একটি নমুনার তুলনা করা যায়। এই ডাটাবেসগুলি বিজ্ঞানীদের বুঝতে সক্ষম করে যে কোন প্রোটিনগুলি – এবং এর ফলে, অণুজীবগুলি – একটি নমুনায় উপস্থিত রয়েছে। তারা কোনও ডাক্তারকে রোগ নির্ণয় করতে, চিকিত্সার কার্যকারিতা নিরীক্ষণ করতে বা রোগীর নমুনায় উপস্থিত রোগজীবাণু সনাক্ত করার অনুমতি দেয়।
যদিও এই সরঞ্জামগুলি খুব দরকারী এবং কার্যকর, তবে তারা যা করতে পারে তার সীমাবদ্ধতা রয়েছে, ডিটিইউ বায়োইনজিনিয়ারিং এবং সংশ্লিষ্ট লেখক এর সহযোগী অধ্যাপক টিমোথি প্যাট্রিক জেনকিনস বলেছেন:
“প্রথমত, কোনও ডাটাবেসে সমস্ত কিছু অন্তর্ভুক্ত নেই, সুতরাং আপনার নির্দিষ্ট প্রয়োজনের সাথে কোন ডাটাবেসগুলি প্রাসঙ্গিক তা আপনার জানতে হবে Then তারপরে গভীর অনুসন্ধানগুলি খুব সময়সাপেক্ষ এবং প্রচুর কম্পিউটার পাওয়ার দাবি করে And এবং অবশেষে, এখনও নিবন্ধিত হয়নি এমন প্রোটিনগুলি সনাক্ত করা প্রায় অসম্ভব।”
এই কারণে, কিছু গোষ্ঠী তথাকথিত কাজ করেছে ‘আবার সিকোয়েন্সিং অ্যালগরিদমগুলি ‘যা ক্রমবর্ধমান ডাটাবেসের আকারের সাথে নির্ভুলতা এবং কম গণনার ব্যয়কে উন্নত করে। তবুও, নেদারল্যান্ডসের ডেলফ্ট বিশ্ববিদ্যালয় এবং ব্রিটিশ এআই কোম্পানির ইনস্টাদিপের ডিটিইউর জেনকিনস এবং সহকর্মীদের মতে, তাদের অভিনয় “আন্ডারহেলমিং” থেকে যায়।
অত্যাধুনিক অত্যাধুনিক
এ -তে, তারা গবেষক, চিকিত্সা অনুশীলনকারী এবং বাণিজ্যিক সত্তাকে বিপুল পরিমাণে ডেটাতে প্রয়োজনীয় তথ্য সন্ধানে সহায়তা করার জন্য দুটি উপন্যাস এআই মডেল প্রস্তাব করে। এগুলিকে ইনস্টানোভো এবং ইন্সটানোভো+ বলা হয় এবং এটি ইনস্টিডিপ ওয়েবসাইটের মাধ্যমে গবেষকদের কাছে উপলব্ধ (ফ্যাক্ট বক্স দেখুন)।
“একসাথে দেখা যায়, আমাদের মডেলগুলি অত্যাধুনিক-অত্যাধুনিক ছাড়িয়ে যায় এবং বর্তমানে উপলভ্য সরঞ্জামগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে আরও সুনির্দিষ্ট। তদুপরি, আমরা কাগজে দেখিয়েছি, আমাদের মডেলগুলি একটি নির্দিষ্ট গবেষণা ক্ষেত্রের জন্য নির্দিষ্ট নয়। পরিবর্তে, এই সরঞ্জামগুলি প্রোটোমিক্সের সাথে জড়িত সমস্ত ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি অর্জন করতে পারে,” কেভিন মাইকেল এলফফ, ইন্সটেডিপ এবং সহ-লেখক রচয়িতা রচয়িতা বলেছেন।
তাদের মডেলগুলির কার্যকারিতা মূল্যায়নের জন্য, গবেষকরা আগ্রহের প্রধান ক্ষেত্রগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি নির্দিষ্ট কার্যক্রমে তাদের প্রশিক্ষণ ও পরীক্ষা করেছেন।
ভেনাস লেগ আলসার রোগীদের কাছ থেকে ক্ষত তরল নিয়ে একটি তদন্ত করা হয়েছিল। যেহেতু ভেনাস লেগ আলসারগুলি চিকিত্সা করা কুখ্যাতভাবে কঠিন এবং প্রায়শই দীর্ঘস্থায়ী হয়ে ওঠে, তাই ব্যাকটিরিয়ার মতো কোন অণুজীবগুলি উপস্থিত রয়েছে তা জেনে চিকিত্সার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। মডেলগুলি তাদের মধ্যে ডাটাবেস অনুসন্ধানের মতো দশগুণ ম্যাপ করতে পারে ই কোলি এবং সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা -দ্বিতীয়টি হ’ল মাল্টিড্রাগ-প্রতিরোধী ব্যাকটিরিয়াম।
কোষের পৃষ্ঠে প্রদর্শিত পেপটাইডস নামে পরিচিত ছোট ছোট টুকরোগুলিতে আরেকটি ব্যবহারের কেস পরিচালিত হয়েছিল। এগুলি প্রতিরোধ ব্যবস্থা ক্যান্সারের মতো সংক্রমণ এবং রোগগুলি সনাক্ত করতে সহায়তা করে। ইনস্টানোভো মডেলগুলি হাজার হাজার নতুন পেপটাইড সনাক্ত করেছে যা traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতি ব্যবহার করে পাওয়া যায় নি। ব্যক্তিগতকৃত ক্যান্সার চিকিত্সার ক্ষেত্রে ইমিউন সিস্টেমকে ক্ষমতায়িত করা – সংক্ষেপে ইমিউনোথেরাপি – এই পেপটাইডগুলি সমস্ত সম্ভাব্য আক্রমণ পয়েন্ট।
“সংমিশ্রণে, জটিল কেসগুলিতে আমাদের মডেলটির পরীক্ষাগুলি, যেখানে উদাহরণস্বরূপ, অজানা প্রোটিনগুলি উপস্থিত রয়েছে, বা যেখানে আমাদের জড়িত জীব সম্পর্কে পূর্বের জ্ঞান নেই, তারা দেখায় যে তারা আমাদের বোধগম্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করার জন্য উপযুক্ত।” এটি বায়োমেডিসিনের পক্ষে ভাল বলে একটি প্রদত্ত, কারণ এটি আমাদের মাইক্রোবায়োমের সনাক্তকরণকে উন্নত করতে পারে, পাশাপাশি ব্যক্তিগতভাবে এবং ক্যান্সারকে উন্নত করতে পারে, সহ-প্রথম লেখক এবং ডিটিইউ বায়োঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহকারী অধ্যাপক।
কাগজটি ছয়টি অতিরিক্ত কেস সরবরাহ করে যা দেখায় যে এই মডেলগুলি কীভাবে থেরাপিউটিক সিকোয়েন্সিং উন্নত করে, উপন্যাস পেপটাইডগুলি আবিষ্কার করে, অপ্রত্যাশিত জীবগুলি সনাক্ত করে এবং প্রোটোমিক্স অনুসন্ধানগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তোলে। টিমোথি প্যাট্রিক জেনকিনস বলেছেন, তাদের ফলাফলের প্রভাবগুলি চিকিত্সা বিজ্ঞানের বাইরে অনেক বেশি প্রসারিত হয়েছে:
“এটি একটি নিখুঁত প্রযুক্তিগত, বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিকোণ থেকে দেখে, এটিও সত্য যে এই সরঞ্জামগুলির সাথে আমরা সামগ্রিকভাবে জৈবিক জগত সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করতে পারি, কেবল স্বাস্থ্যসেবা, শিল্প এবং একাডেমিয়ার ক্ষেত্রেও। প্রতিটি ক্ষেত্রের মধ্যে প্রোটোমিক্স ব্যবহার করে – এটি উদ্ভিদ বিজ্ঞান, পরিবেশগত মনিটরিং, বা তীরচিহ্নগুলি যেভাবেই রয়েছে তা পর্যন্ত আমরা ইপিকেটগুলি অর্জন করতে পারি না।”
ঘটনা
ইনস্টানোভো এবং ইনস্টানোভো+কী?
ইনস্টানোভো একটি ট্রান্সফর্মার-ভিত্তিক মডেল যার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে আবার পেপটাইড সিকোয়েন্সিং। ডেনমার্কের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি (ডিটিইউ) এর ইনস্টিডিপ এবং বায়োটেকনোলজি এবং বায়োমেডিসিন বিভাগের মধ্যে সহযোগিতায় বিকাশিত, এটি গণ স্পেকট্রোম্যাট্রি ডেটা থেকে খণ্ডিত আয়ন শৃঙ্গগুলি অভূতপূর্ব নির্ভুলতার সাথে পেপটাইড সিকোয়েন্সগুলিতে অনুবাদ করে।
প্রাক-বিদ্যমান ডাটাবেসের উপর নির্ভর করে এমন traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতির বিপরীতে, ইনস্টানোভো এমন পেপটাইডগুলি সনাক্ত করে যা এর আগে কখনও নথিভুক্ত করা হয়নি-প্রোটোমিক আবিষ্কারের আড়াআড়ি প্রসারিত করে।
ইনস্টানোভো মডেলগুলির একটি মূল উদ্ভাবন হ’ল ইনস্টানোভো+, একটি বিস্তৃতি ভিত্তিক পুনরাবৃত্তি পরিমার্জন মডেল যা গবেষকরা কীভাবে পেপটাইডের পূর্বাভাসকে ম্যানুয়ালি পরিমার্জন করে তা নকল করে ক্রমের নির্ভুলতা বাড়িয়ে তোলে। ইনস্টানোভো+ প্রাথমিক ক্রম দিয়ে শুরু হয় – হয় ইনস্টানোভো থেকে প্রাপ্ত বা এলোমেলোভাবে উত্পন্ন – এবং ধাপে ধাপে এটি উন্নত করে।
যখন ইনস্টানোভোর সাথে জুটিবদ্ধ হয়, তখন ইনস্টানোভো+ মিথ্যা আবিষ্কারের হার (এফডিআর) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে এবং কেবল পূর্বাভাসগুলি পরিশোধিত করে নয়, তবে সম্ভাব্য পেপটাইড সিকোয়েন্সগুলির বিস্তৃত পরিসীমা অন্বেষণ করে ক্রম নির্ভুলতা উন্নত করে।
ইন্সটানোভো এবং অন্যদের মতো অটোরিগ্রেসিভ মডেলগুলির বিপরীতে, যা পেপটাইড সিকোয়েন্সগুলি একবারে একটি অ্যামিনো অ্যাসিডের পূর্বাভাস দেয়, ইনস্টানোভো+ পুরো সিকোয়েন্সগুলি সর্বজনীনভাবে প্রক্রিয়া করে, বৃহত্তর নির্ভুলতা এবং উচ্চতর সনাক্তকরণের হারকে সক্ষম করে।
একসাথে, ইনস্টানোভো এবং ইনস্টানোভো+ বাড়ান আবার পেপটাইড সিকোয়েন্সিং, জৈবিক আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করতে নির্ভুলতা এবং অনুসন্ধানের মধ্যে একটি ভারসাম্যকে আঘাত করা।
সূত্র: ইনস্টাদিপ।