Машинное обучение выявляет "важные гены" в сельском хозяйстве

Машинное обучение, вид искусственного интеллекта, используемый для выявления закономерностей в данных, может точно определить "важные гены", которые помогают выращивать сельскохозяйственные культуры с меньшим количеством удобрений, говорится в исследовании Национального научного фонда США, опубликованном в журнале Nature Communications. Он также может предсказывать дополнительные признаки у растений и последствия болезней у животных, что демонстрирует его применение не только в сельском хозяйстве.

"Это отличный пример того, как ученые, поддерживаемые NSF, лидируют в использовании искусственного интеллекта и передовых вычислительных подходов для ускорения перевода фундаментальных геномных исследований растений и открытий в практическую плоскость", - сказала Дайан Окамуро, директор программы в Отделе интегративных систем организмов NSF.

Использование геномных данных для прогнозирования результатов в сельском хозяйстве и медицине - это одновременно и перспектива, и вызов для системной биологии. Исследователи работают над тем, как лучше использовать огромное количество доступных геномных данных для прогнозирования реакции организмов на изменения в питании, токсины и воздействие патогенов, что, в свою очередь, позволит улучшить урожай, прогнозировать болезни, эпидемиологию и общественное здравоохранение. Однако точное прогнозирование таких сложных результатов в сельском хозяйстве и медицине на основе геномной информации остается серьезной проблемой.

Мы показали, что концентрация на генах, чьи паттерны экспрессии эволюционно сохраняются у разных видов, повышает нашу способность узнавать и предсказывать "гены, имеющие значение" для роста основных сельскохозяйственных культур, а также для развития заболеваний у животных", - говорит Глория Коруцци из Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета.

Исследователи провели эксперименты, которые подтвердили, что восемь основных факторов транскрипции являются генами, имеющими важное значение для эффективности использования азота. Они показали, что изменение экспрессии генов в арабидопсисе и в кукурузе может увеличить рост растений на почвах с низким содержанием азота, что они проверили в лаборатории Нью-Йоркского университета и на кукурузных полях в Университете Иллинойса.

Перевод статьи взятой отсюда