La IA modifica genes microbianos para producir combustibles renovables
Durante más de media década, el Centro de Innovación en Bioenergía (CBI) ha estado jugueteando con genes vegetales y microbianos para abordar el reto último de una economía sostenible basada en la biotecnología.
El CBI utiliza superordenadores, algoritmos de aprendizaje profundo y herramientas de edición genética como CRISPR Cas9 para vincular el genotipo al fenotipo. Sin embargo, su investigación se ha visto plagada por la incompatibilidad de los modelos existentes de empalme de genes con los genomas microbianos.
Para mejorar el diseño de la maquinaria CRISPR Cas9, los científicos de la Biblioteca Nacional de Oak Ridge (ORNL) construyeron un modelo de IA explicable y lo entrenaron para identificar las claves moleculares que permiten dirigirse a regiones específicas de un genoma microbiano. El nuevo modelo, denominado bosque aleatorio iterativo https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad736/7279034ya ha demostrado que optimiza la escisión y la unión del ADN en la bacteria E. Coli.
Profundas implicaciones
Hacer converger de este modo la inteligencia artificial y la biología cuántica tiene profundas implicaciones para el trabajo del CBI. A medida que el modelo de IA mejore, los investigadores podrán mejorar procesos como la fermentación bacteriana y los mecanismos de las materias primas, contribuyendo así al desarrollo de una bioeconomía sostenible.
El proyecto fue financiado conjuntamente por el Programa de Ciencia Genómica del Departamento de Energía, el CBI, el programa de investigación del ORNL y la Oak Ridge Leadership Computing Facility.
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