Utilizando IA para transformar a pesquisa genômica e expandir os limites do conhecimento

Tempo de leitura: 2 minutos
Por Bia Chacu
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Algoritmos de IA analisando sequências de DNA com circuitos brilhantes.

São PauloA inteligência artificial está rapidamente progredindo na pesquisa genômica. Na Escola de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego, pesquisadores demonstraram que modelos de linguagem avançados, como o GPT-4, podem ajudar a automatizar tarefas na genômica funcional. Essa área de estudo se concentra em compreender a função dos genes e suas interações, algo que tradicionalmente é difícil e demorado. Modelos de linguagem de grande porte oferecem uma nova maneira de analisar conjuntos de genes, potencialmente transformando o trabalho dos cientistas neste campo.

O enriquecimento de conjuntos de genes é um método popular na genômica funcional, onde pesquisadores comparam grupos de genes com bancos de dados para entender melhor suas funções. No entanto, os bancos de dados atuais não cobrem todos os aspectos da biologia, resultando em lacunas de conhecimento. A inteligência artificial pode ajudar a preencher essas lacunas. Em um estudo com cinco grandes modelos de linguagem, o GPT-4 foi o que teve o melhor desempenho, alcançando uma taxa de acerto de 73% na identificação de funções gênicas e optando por não fazer suposições em 87% dos testes com conjuntos de genes aleatórios, o que reduz a chance de informações incorretas.

A inteligência artificial traz inúmeros benefícios emocionantes para o estudo de genes e DNA, tornando mais fácil e rápido o entendimento de informações complexas.

Eficácia: Reduz significativamente o tempo necessário para a análise de dados. Precisão: Realiza análises precisas das funções dos genes com erros mínimos. Escalabilidade: Capaz de manipular conjuntos de dados maiores do que os métodos tradicionais de forma eficiente. Inovação: Estimula o desenvolvimento de novas hipóteses que não foram exploradas antes.

Essas habilidades representam uma grande transformação na forma como os pesquisadores conduzem estudos genômicos. Com a automatização da análise de conjuntos de genes, os cientistas podem dedicar mais tempo ao planejamento dos experimentos e à aplicação de suas descobertas. À medida que a tecnologia avança, os modelos de linguagem podem oferecer insights personalizados, levando a novas evoluções na medicina de precisão.

UC San Diego desenvolveu um site para auxiliar pesquisadores a utilizarem modelos de linguagem em grande escala em seus projetos. Essa iniciativa faz parte de um objetivo maior de promover a colaboração na ciência. Isso permite que os pesquisadores se conectem com mais facilidade, façam descobertas mais rapidamente e compartilhem seus métodos entre si.

A Inteligência Artificial (IA) na genômica vai além de simplesmente lidar com dados; ela também tem a capacidade de gerar novas ideias de pesquisa rapidamente, acelerando descobertas importantes. Com o avanço da IA, é provável que ocorra uma transformação significativa na pesquisa genômica, promovendo uma colaboração mais eficaz entre a tecnologia e a biologia para um entendimento mais profundo da vida.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41592-024-02525-x

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Mengzhou Hu, Sahar Alkhairy, Ingoo Lee, Rudolf T. Pillich, Dylan Fong, Kevin Smith, Robin Bachelder, Trey Ideker, Dexter Pratt. Evaluation of large language models for discovery of gene set function. Nature Methods, 2024; DOI: 10.1038/s41592-024-02525-x
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