טכנולוגיה ומדעי המחשב

חיזוי חיוניות גנים בחיידק השחפת בעזרת שיטת Transposon Mutagenesis ולמידת מכונה

תקציר

שחפת היא אחת המחלות הקטלניות ביותר בעולם הנגרמת על ידי חיידק השחפת (Mycobacterium Tuberculosis). לכן, ישצורך במציאתטיפול יעיל כנגד המחלה התוקף את הגנים החיוניים של חיידק השחפת ובכך מחסל אותו. אחת השיטות למצוא גנים אלו היא שילוב של Transposon Mutagenesis ולמידת מכונה – בשיטה זו מעבירים חלקים ב-DNA למקום אחר בגנום על מנת ליצור מוטציה בגן (מתוך ההנחה שאם חיידקכולל בתוכו גן הנושא מוטציה משמעותית שורד, הגן אינו חיוני) ומאפיינים שינויים אלו בעזרת למידת מכונה. השערת המחקר הייתה כיניתן יהיה למצוא את הגנים החיוניים הנדרשים בשיטה זו.

במהלך המחקר הותאם אלגוריתם Random Forest ללמידת המכונה כך שיוכל לחזות חיוניות של גנים בחיידק השחפת. לאחר מכן הורץ האלגוריתם, התקבלו הגנים החיוניים שנחזו והתוצאות הראו ש-98.1% מהגנים שנחזו כחיוניים אכן היו כאלו. הצלחת הפרויקט עשויה לשמש בעתיד לפיתוח טיפול כולל מספר מחלות היוצרות סימפטומים דומים על ידי תקיפת הגנים החיוניים המשותפים לכל החיידקים הרצויים.

לפרוייקט הבא
שחר אפלבוים
שש שנתי אחד העם, פתח תקווה
מורים מלווים

גב' דליה בן אסא, גב' עדי כהן עגן, תוכנית 'אלפא'
מנחים
מר אנטון לויתן, פרופ' רודד שרן, אוניברסיטת תל אביב
מנחים מטעם התחרות
מר ינון אשרת ומר מוטי דניאל
מוזיאון המדע על שם בלומפילד ירושלים, כל הזכויות שמורות, 2021
Site by STREETLIGHT