بیوساینس عظیم با هدف “منقرض کردن” ماموت پشمالو است

انسان‌ها باعث انقراض بسیاری از گونه‌ها شدند، اما زیست‌شناسان محاسباتی اکنون در تلاش هستند تا آنها را با CRISPR و سایر فناوری‌های ویرایش ژن، جهش‌های هوش مصنوعی و ابزارها و فناوری بیوانفورماتیک مانند NVIDIA Parabricks مجموعه نرم افزاری برای تجزیه و تحلیل ژنومی

هنگامی که یک توالی ژنوم نماینده تقریبی پیکربندی شد، تجزیه و تحلیل ثانویه انجام می شود، جایی که شتاب GPU با Parabricks وارد می شود.

توالی های DNA از نمونه های استخوان در سیلیکون مونتاژ می شوند. اما تخریب DNA در طول زمان به این معنی است که همه قطعات آنجا نیستند. شکاف هایی که باید پر شوند را می توان با ژنوم یک فیل آسیایی، نزدیک ترین خویشاوند زنده ماموت، هدایت کرد.

در ماه سپتامبر، Colossal Biosciences، Form Bio را که یک پلتفرم علوم زیستی محاسباتی پیشرو ارائه می‌دهد، برای کمک به تلاش‌های خود و تجاری‌سازی نوآوری‌های علمی تولید کرد. فرم بیو عضو است NVIDIA Inception، برنامه ای که به شرکت ها پشتیبانی فناوری و راهنمایی پلت فرم های هوش مصنوعی ارائه می دهد.

هدف Colossal ایجاد ژنوم مرجع برای گونه هایی مانند ماموت است که نمونه های وسیعی از جمعیت را نشان می دهد. آنها به ماموت ها از مناطق مختلف کره زمین و دوره های زمانی مختلف نگاه می کنند. به گفته محققان این شرکت، تجزیه تنوع زیستی و انجام توالی یابی بیشتر ضروری است.

عامل دیگری که باید در نظر گرفت، آلودگی انسان به نمونه ها است. بنابراین برای هر نمونه ای که محققان بررسی می کنند، باید آنالیزهایی را در برابر مراجع سلولی انسانی انجام دهند تا آن آلاینده ها را دور بیندازند.

او اخیراً روی صحنه در South by Southwest در آستین گفت: “ما فقط حدود 65 ژن را هدف قرار می دهیم که نشان دهنده تحمل سرما، فنوتیپ های اصلی مورد نظر ما هستند.”

فواید برای تنوع زیستی، حفاظت و بشریت

برندی کانتارل، معاون بیوانفورماتیک در Form Bio گفت که Parabricks شامل برخی از همان ابزارهای منبع باز است که Form Bio استفاده می‌کرد و جایگزینی آنها با نسخه‌های NVIDIA GPU شتاب‌دهنده آن ابزارها را آسان می‌کند.

این داستانی است که برای یکی از بنیانگذاران کلیسای Colossal به خوبی شناخته شده است. پروفسور دانشکده پزشکی هاروارد و یکی از بنیانگذاران تقریباً 50 استارت آپ بیوتکنولوژی، برای چندین دهه در خط مقدم تحقیقات ژنتیک بوده است.

مجموعه ابزارهای بیوانفورماتیک در Parabricks می تواند شتاب بیش از 100 برابر ابزارهای استاندارد صنعتی را که برای تراز و فراخوانی متفاوت استفاده می شود، ارائه دهد. در مرحله تراز، قطعات کوتاه یا خوانده شده از نمونه توالی شده با استفاده از ژنوم مرجع که در این مورد ژنوم فیل آسیایی است، به ترتیب صحیح تراز می شوند. سپس، در مرحله فراخوانی انواع، ابزار Parabricks انواع یا تفاوت‌ها را بین نمونه‌های ماموت کل ژنوم توالی‌شده و مرجع فیل آسیایی شناسایی می‌کنند.

«آیا می‌توانیم اهدافی را که واقعاً باید دنبال کنیم و ویرایش و مهندسی کنیم، شناسایی کنیم؟ پاسخ کاملاً مثبت است، و ما در انتخاب تفاوت های ژنتیکی تأثیرگذار بسیار خوب عمل کرده ایم.

هیسولی گفت: «این کار نه تنها به تلاش‌های کولوسال برای انقراض و حفاظت از آن سود می‌رساند، بلکه این فناوری‌هایی که ما می‌سازیم را می‌توان برای بهبود سلامت انسان و درمان بیماری‌ها به کار برد.»