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      研究人員解開植物生產(chǎn)專門代謝物的秘密
      
			
      
				2019-02-22 10:00:51
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      植物是化學(xué)大師，密歇根州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)解開了生產(chǎn)專門代謝物的秘密。該研究發(fā)表在最新一期的“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上，將植物生物學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合起來，對(duì)成千上萬的基因進(jìn)行分類，以確定哪些基因可以產(chǎn)生特殊的代謝物。
      

      研究人員解開植物生產(chǎn)專門代謝物的秘密
      

      一些代謝物吸引傳粉媒介，而其他代謝物驅(qū)除害蟲。有沒有想過為什么鹿吃郁金香而不是水仙?這是因?yàn)樗苫ㄓ写x物來抵擋那些用它們做飯的小動(dòng)物。MSU工廠計(jì)算生物學(xué)家Shin-Han Shiu說，這些結(jié)果可能會(huì)改善植物，也可能促進(jìn)植物藥物和環(huán)境安全農(nóng)藥的開發(fā)。
      

      “植物是驚人的 - 它們是他們自己的小型工廠，我們希望在實(shí)驗(yàn)室里重新創(chuàng)造他們所做的生產(chǎn)合成化學(xué)品，以制造藥物，抗病作物甚至人工香料，”Shiu說。“我們的研究發(fā)現(xiàn)，通過自動(dòng)化過程可以找出合適的基因，因?yàn)闄C(jī)器能夠更好地挑選出數(shù)千種基因之間的微小差異。”
      

      采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，由生物化學(xué)家和計(jì)算生物學(xué)家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)模型，該模型研究了擬南芥(Arabidopsis thaliana)中的30,000多個(gè)基因，這是一種被稱為“植物科學(xué)實(shí)驗(yàn)室大鼠”的小型開花植物。
      

      該模型基于電子商務(wù)用于預(yù)測(cè)消費(fèi)者行為和創(chuàng)建有針對(duì)性的廣告的技術(shù)，例如在個(gè)人的Facebook頁面上看到的廣告?；旧希摷夹g(shù)會(huì)根據(jù)您之前的在線行為對(duì)數(shù)千個(gè)廣告進(jìn)行排序，向您發(fā)送適合您興趣和活動(dòng)的精選廣告。
      

      在植物研究中，科學(xué)家們編寫了一個(gè)程序，該程序通過30,000個(gè)基因進(jìn)行分類，以研究與制造專門代謝物相關(guān)的基因。
      

      “機(jī)器學(xué)習(xí)是我們植物生物學(xué)的一種新方法，是其他領(lǐng)域廣泛使用的工具的新應(yīng)用，”Shiu說。“我們用機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)建的模型現(xiàn)在可以應(yīng)用于生產(chǎn)藥用或工業(yè)上有用化合物的其他植物物種，以加速發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)其生產(chǎn)的基因的過程。”
      

      美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)植物基因組研究項(xiàng)目主任Clifford Weil說：“我們很長(zhǎng)一段時(shí)間都知道植物會(huì)產(chǎn)生大量有用的，有價(jià)值的化合物，但這項(xiàng)工作確實(shí)以重要的新方式打開了寶箱。”計(jì)劃，資助研究。“我們?nèi)绾我约叭绾尾拍芴剿鞔笞匀蛔钣袆?chuàng)造力的生物工廠，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。”
      

      該項(xiàng)目還強(qiáng)調(diào)了跨學(xué)科研究的益處。
      

      “我們的生物學(xué)家和計(jì)算科學(xué)家團(tuán)隊(duì)共同努力回答每個(gè)學(xué)科無法解決的問題，”Shiu說。“不同的知識(shí)，思想和文化發(fā)生沖突，交叉并導(dǎo)致令人興奮的新發(fā)現(xiàn)。”
      
			

			
        
      
			
      
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