أداة ذكاء اصطناعي تكتشف توقيت نشاط الجينات بدقة
آخر تحديث GMT 08:35:17
المغرب اليوم -

أداة ذكاء اصطناعي تكتشف توقيت نشاط الجينات بدقة

المغرب اليوم -

المغرب اليوم - أداة ذكاء اصطناعي تكتشف توقيت نشاط الجينات بدقة

الذكاء الاصطناعي
واشنطن -المغرب اليوم

في تطور علمي لافت، قدّم باحثو جامعة ييل الأميركية دراستين حديثتين، تلقيان الضوء على جانبين متكاملين من علم الوراثة، حول: متى تنشط الجينات في أثناء نمو الدماغ؟ وكيف يتغير هذا النشاط عبر ملايين السنين؟

وهذه النتائج المنشورة في مجلتَي: «Nature Communications» في 19 أغسطس (آب) 2025 و«Molecular Biology and Evolution» في 2 يونيو (حزيران) 2025، لا توسّع فهمنا لآليات الحياة فحسب؛ بل تمهد الطريق لتطوير علاجات جينية فورية دقيقة.

أداة لتحديد لحظة التنشيط المثاليةفي الدراسة الأولى طوّر فريق من علماء الفيزياء الحيوية والمعلوماتية الحيوية أداة حاسوبية مبتكرة، تحمل اسم «كرون أو دي إي» (chronODE) التي تجمع بين النمذجة الرياضية والذكاء الاصطناعي، للتنبؤ باللحظات الدقيقة التي تنشط فيها الجينات أو تتوقف في أثناء نمو الدماغ.

وقال مور فرانك، المؤلف المشارك من قسم الفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية في جامعة ييل: «لدينا الآن معادلة يمكنها تحديد اللحظة التي يصبح فيها الجين نشطاً. وهو ما قد يساعد في المستقبل على معرفة التوقيت الأمثل للتدخل العلاجي قبل أن تتفاقم الأمراض». واستخدم الفريق معادلة لوجستية لوصف التغيرات الديناميكية في نشاط الجينات، وحلَّلوا أدمغة فئران نامية لرسم خريطة دقيقة لتسلسل تنشيط الجينات. ووجد الباحثون أن الجينات تتبع 3 أنماط رئيسية، هي: مسرِّعات (Accelerators) تتسارع في المراحل اللاحقة من النمو، ومُبدِّلات (Switchers) تتسارع قبل أن تتباطأ مجدداً، ومُبطِّئات (Decelerators) تهدأ تدريجياً مع الوقت. ثم ربطوا هذه الأنماط بتغيرات في الكروماتين (chromatin)، وهي المادة التي تُغلِّف الحمض النووي داخل الخلايا، مستخدمين تقنيات الذكاء الاصطناعي. وكانت النتيجة نموذجاً قادراً؛ ليس فقط على التنبؤ بوقت التنشيط؛ بل أيضاً بسرعة وصول الجينات إلى ذروة نشاطها. وقالت بياتريس بورساري، من برنامج علم الأحياء الحاسوبي والمعلوماتية الطبية الحيوية بجامعة ييل، ومؤلفة مشاركة: «قد نحتاج أحياناً لإيقاف جين ضار قبل وصوله إلى نقطة اللاعودة. وإن معادلتنا تحدد هذه النقطة بدقة، ما يفتح الباب أمام علاجات جينية أكثر فاعلية».

الإيقاع التطوري للتعبير الجيني

أما الدراسة الثانية بقيادة الدكتور جيفري تاونسند، من كلية الصحة العامة بجامعة ييل، فقد تناولت السؤال من زاوية أوسع: كيف يتغير التعبير الجيني عبر ملايين السنين؟

وحلّل الفريق أكثر من 3900 جين في 9 أنواع من الفطريات، اختيرت لإمكانية زراعتها في ظروف متطابقة، ما أتاح قياس الاختلافات الجينية فقط دون تأثيرات بيئية. وباستخدام نماذج إحصائية متقدمة حسب الباحثون معدل تضاعف أو انخفاض نشاط كل جين بمرور الزمن.

وكشفت النتائج عن مفارقة مذهلة؛ حيث تغيّرت معظم الجينات ببطء شديد، بمعدل مرة كل 400 إلى 900 مليون سنة. ولكن الجينات المسؤولة عن الإنبات المبكر للأبواغ تطورت بسرعة كبيرة خلال 6.9 مليون سنة فقط.

وهذه الجينات تخضع لضغط تطوري قوي؛ لأنها أساسية لتكيف الفطريات مع بيئات جديدة والحصول على الموارد بسرعة، كما أوضح ين- وين وانغ، من قسم الإحصاء الحيوي بكلية الصحة العامة في جامعة ييل كونيتيكت بالولايات المتحدة الأميركية، وهو الباحث الرئيسي في الدراسة.

وكشفت الدراسة أن وظيفة الجين تحدد سرعة تطوره. فالجينات المسؤولة عن العمليات الأساسية مثل الانقسام الاختزالي (meiosis) الضروري للتكاثر ظلت مستقرة عبر الزمن.

أما الجينات المرتبطة بالمسارات الأيضية والوظائف المرنة فكانت أسرع في التكيف، ما يمنح الكائنات الحية قدرة أكبر على مواجهة التغيرات البيئية. وقال جيفري تاونسند: «إذا كان الجين جزءاً من عملية دقيقة وأساسية للحياة، فلا مجال لكثير من التغيير. أما الجينات المسؤولة عن التكيف مع البيئة، فلديها مساحة أوسع للتجربة والتطور».

تطبيقات مستقبلية واسعة

وتقدم الدراستان معاً أدوات ومعرفة جديدة قد تغيّر طريقة تعامل العلماء مع الأمراض الوراثية وتطور الكائنات.

فمعرفة متى تنشط الجينات وكيف تتغير عبر الزمن، يمكن أن يساعد في تصميم علاجات جينية تتدخل في اللحظة المثالية. وتحديد الجينات الأنسب للدراسات الوظيفية في مجالات مثل الطب والزراعة والتكنولوجيا الحيوية.

وكذلك أصبحت بيانات الدراستين متاحة للجمهور، ما يتيح للباحثين حول العالم توسيع هذه الاكتشافات لتشمل كائنات وظروفاً جديدة. ومع تلاقي علم الأحياء بالرياضيات والذكاء الاصطناعي، يبدو المستقبل واعداً بفهم أعمق لآليات الحياة نفسها.

قد يهمك أيضــــــــــــــا

الذكاء الاصطناعي يفتح آفاقا جديدة للتنبؤ المبكر بالأمراض

علم الوراثة في وحدات العناية المركزة للمرضى البالغين

 

 

almaghribtoday
almaghribtoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

أداة ذكاء اصطناعي تكتشف توقيت نشاط الجينات بدقة أداة ذكاء اصطناعي تكتشف توقيت نشاط الجينات بدقة



هيفاء وهبي تتألق بإطلالات خارجة عن المألوف وتكسر القواعد بإكسسوارات رأس جريئة

بيروت -المغرب اليوم
المغرب اليوم - 39 شهيدا منذ الفجر وتجدد القصف الجوي والمدفعي على غزة

GMT 17:54 2021 الجمعة ,01 كانون الثاني / يناير

تنجح في عمل درسته جيداً وأخذ منك الكثير من الوقت

GMT 19:54 2018 السبت ,17 آذار/ مارس

الحجاب: فريضة أم أيديولوجية سياسية؟

GMT 09:32 2021 الأربعاء ,01 كانون الأول / ديسمبر

"فيفا" يوصي بمتابعة اللاعب أشرف بنشرقي في "كأس العرب"

GMT 00:15 2020 الثلاثاء ,29 أيلول / سبتمبر

شركة صينية تكشف عن أول طرازاتها للسيارات الطائرة

GMT 03:22 2019 الأربعاء ,09 تشرين الأول / أكتوبر

الألوان الجريئة تحتل قمة اختيارات ديكورات المنازل في 2019
 
almaghribtoday

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

almaghribtoday almaghribtoday almaghribtoday almaghribtoday
almaghribtoday almaghribtoday almaghribtoday
almaghribtoday
RUE MOHAMED SMIHA ETG 6 APPT 602 ANG DE TOURS CASABLANCA MOROCCO
almaghrib, Almaghrib, Almaghrib