L'IA modifie les gènes microbiens pour produire des carburants renouvelables
Depuis plus d'une demi-décennie, le Centre d'innovation en bioénergie (CBI) manipule les gènes des plantes et des microbes pour relever le défi ultime d'une économie durable et fondée sur la biotechnologie.
Le CBI utilise des superordinateurs, des algorithmes d'apprentissage profond et des outils d'édition de gènes tels que CRISPR Cas9 pour relier le génotype au phénotype. Cependant, leurs recherches ont été entravées par l'incompatibilité des modèles d'épissage de gènes existants avec les génomes microbiens.
Afin d'améliorer la conception de la machinerie CRISPR Cas9, des scientifiques de la Oak Ridge National Library (ORNL) ont construit un modèle d'IA explicable et l'ont entraîné à identifier les indices moléculaires qui permettent de cibler des régions spécifiques d'un génome microbien. Le nouveau modèle, appelé iterative random foresta déjà permis d'optimiser le clivage et la fixation de l'ADN dans la bactérie E. Coli.
Des implications profondes
La convergence de l'intelligence artificielle et de la biologie quantique de cette manière a de profondes implications pour le travail du CBI. Au fur et à mesure que le modèle d'IA s'améliore, les chercheurs seront en mesure d'améliorer des processus tels que la fermentation bactérienne et les mécanismes des matières premières, contribuant ainsi au développement d'une bioéconomie durable.
Le projet a été financé conjointement par le Genomic Science Program du ministère de l'énergie, le CBI, le programme de recherche de l'ORNL et l'Oak Ridge Leadership Computing Facility.
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