För många år biologer har utvecklat ett enormt bibliotek av cellens strukturer och deras respektive uppgifter. Studier av specifika områden av en levande cell innebär en stegvis metod som definierar hur de olika delarna fungerar tillsammans med andra, och cell-märkning. Institutet för cell-Sciences Allen lanserade den första automatisk 3D-modell av levande mänskliga celler — Allen Integrerad Cell — och det kan “helt ändra spelet”, enligt forskare.
“Det är ett nytt sätt att titta in i mänskliga celler, säger Rick Horwitz, Verkställande Direktör för Institutet för cell-Sciences Allen. “Det är som att titta på en hel bur för första gången. I framtiden kommer det att påverka upptäckten av droger, läran om sjukdomar och hur vi kan bygga de grundläggande studier som involverar mänskliga celler”.
För att skapa ett genombrott modell har forskarna genomfört gen redigering enorm samling av levande celler folk att vända på fluorescerande protein markörer för att markera speciella strukturer i cellerna. Forskarna har gjort tiotusentals bilder av fluorescerande celler och används AI för att skapa en probabilistisk modell som förutspår den mest sannolika formen och placeringen av strukturer i varje cell beroende på form av plasma membranet och kärnan.
Forskarna använde sedan dessa bilder till en annan maskin lärande algoritm som används för vad som hade lärt sig från celler med fluorescerande etiketter, för att söka efter cellulära strukturer i cellerna utan fluorescerande markörer. Kombinera alla data i systemet kan producera bilder som ser nästan identiska med de bilder som erhållits med hjälp av traditionella fluorescens-mikroskopi, vilket kan vara dyrt och giftigt.
“Tills nu har vår förmåga att se vad som händer inne i mänskliga celler var mycket begränsad, säger Michael Elowitz, Professor i biologi, bioteknik och tillämpad fysik vid Caltech. “Innan vi kunde bara se de proteiner som är selektivt firas. Men Allen Integrerad Cell — detta är en perfekt gratis lunch. Vi har en “buffé” av olika proteiner och organeller, inget lysande. Detta öppnar upp helt nya och kraftfulla sätt att studera cell biology”.
Tidigare forskare har också lärt mig att utforska arbete CRISPR utanför mänskliga celler in vitro.
AI föreslås ett nytt sätt att blicka in i levande mänsklig cell
Ilya Hel