محققان دانشگاه استنفورد رکورد جدیدی در گینس برای سریعترین تکنیک توالی یابی DNA با استفاده از محاسبات هوش مصنوعی برای تسریع سرعت گردش کار به ثبت رسانده است.

این تحقیق که توسط دکتر یوان اشلی، استاد پزشکی، ژنتیک و علم داده‌های زیست پزشکی در دانشکده پزشکی استنفورد، با همکاری Nvidia، Oxford Nanopore Technologies، Google، کالج پزشکی Baylor و دانشگاه کالیفرنیا هدایت شد، به توالی‌یابی ظرف مدت پنج ساعت و دو دقیقه دست یافت.

این مطالعه که در مجله پزشکی نیوانگلند منتشر شد، شامل سرعت بخشیدن به هر مرحله از روند کار توالی یابی ژنوم با تکیه بر فناوری هوش مصنوعی بود. این شامل استفاده از توالی نانوحفره در سلول‌های PromethION Flow Oxford Nanopore برای تولید بیش از 100 گیگابایت داده در ساعت و پردازنده‌های گرافیکی Nvidia در Google Cloud برای سرعت بخشیدن به فراخوان پایه و فرآیندهای فراخوانی متفاوت بود.

اشلی گفت: "ما مجبور بودیم خطوط لوله داده و سیستم های ذخیره سازی خود را به طور کامل بازنگری و اصلاح کنیم."

محققان همچنین بر چارچوب برنامه کاربردی ژنومیک محاسباتی Nvidia Clara Parabricks برای تسریع تشخیص ژنوم تکیه کردند. محققان بر این باورند که کاهش زمان توالی‌یابی DNA به این معنی است که پزشکان می‌توانند بیماران را تشخیص دهند و درمان‌های مناسب را سریع‌تر ارائه دهند. رکورد قبلی گینس برای تعیین توالی دی .ان . ای 14 ساعت متعلق به موسسه کودکان رادی بود. تیم اکنون به دنبال کاهش بیشتر زمان است و معتقد است که می تواند دوباره به نصف برسد.

توالی یابی نانوپور یک فناوری منحصر به فرد و مقیاس پذیر است که تجزیه و تحلیل مستقیم و بلادرنگ قطعات طولانی DNA یا RNA را امکان پذیر می‌کند. این کار با نظارت بر تغییرات جریان الکتریکی در زمان گذر اسیدهای نوکلئیک از درون پروتئین‌ها انجام می‌شود. سیگنال حاصل برای بررسی و جمع بندی در مورد توالی DNA یا RNA خاص رمزگشایی می‌شود.

201001209.039