科技日报讯 (记者张梦然)据最新一期《科学》杂志报道,美法两国科学家用算法预测细菌的防御“装备”,通过机器学习技术,揭示了细菌免疫系统的庞大复杂性与多样性。两项独立研究利用不同AI预测模型,从海量细菌基因数据中发现了数千个潜在的新型抗噬菌体(感染细菌的病毒)防御系统,为未来生物技术开发提供了丰富的资源。
图片由AI生成在第一项研究中,美国麻省理工学院团队开发了名为“DefensePredictor”的机器学习模型。该模型通过分析蛋白质的基因序列及其在基因组中的上下文信息,预测其是否参与免疫防御。团队在69种大肠杆菌菌株中验证了该模型,成功预测出数百个未知的免疫系统,并实验证实了其中42个具备防御功能。进一步对上千个细菌基因组的分析,发现了近3000个有别于已知体系的蛋白质簇。目前,该预测工具已开源。
另一项由法国巴黎巴斯德研究所团队开展的研究,则构建了另一套机器学习模型,用于大规模筛查抗噬菌体防御系统。该研究将其模型应用于超过1.2亿个细菌基因组中的蛋白质,最终识别出多达数十万个候选的抗噬菌体蛋白家族。
这两项研究相互印证,表明细菌用于抵御病毒入侵的免疫机制,在自然界中存在的广度与多样性达到了前所未有的新高度。
细菌免疫系统能够精准靶向并切割噬菌体的特定基因序列,从而保护自身。这种分子级别的精准防御机制,此前已为CRISPR基因编辑技术的诞生提供了核心灵感。新发现的数以千计的抗病毒系统,预示着其中可能蕴藏着更多具有独特功能的分子工具,有望推动基因编辑、新型抗菌疗法等下一代生物技术的突破。
这些发现也极大地扩展了微生物免疫学的研究版图。随着更多新型细菌免疫系统被解析与理解,人类对微生物界的认知将更为深入,并可能从中发掘出更多可用于医学和工业领域的强大工具。
“这些小胶质细胞在tau蛋白病变有效地扩散到下一个细胞之前就开始吸收并降解tau蛋白。没有tau病理学,就不会有神经退 ■本报记者 冯丽妃 日本当地时间1月1日16时10分,日本西海岸石川县能登半岛发生7.6级地震,震源深度30公里。 截至 法国政府近日推出“2030国家生物多样性战略”,包括40项措施和200项行动,旨在保护和恢复生态系统、减少对生物多样性的 根据近日发表于《男科学》的一项新研究,如果丈夫在妻子怀孕前有饮酒习惯,会对胎儿发育产生负面影响。经常饮酒的男性 2023年12月28日,陕西省审计厅在官网发布《2023年第9号审计结果公告》,其中西安工业大学2020年度预算执行及其他财务收支 据江苏省扬州市职业大学网站消息,扬州市职业大学教学督导室2023年12月28日发布《2023-2024学年第一学期教师及学生座谈 。本文链接:利用AI模型发现:细菌拥有数以千计潜在新型免疫系统http://www.sushuapos.com/show-11-33254-0.html
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