AI மூலம் பயிர் நோய்எதிர்ப்பு ஏற்பிகளை வடிவமைத்த சீன விஞ்ஞானிகள்

சீன அறிவியல் அகாடமியின் மரபியல் மற்றும் வளர்ச்சி உயிரியல் நிறுவனம் மற்றும் Qi பயோடிசைன் என்ற உயிரி தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், பயிர்களைத் தாக்கும் புதிய நோய்களை விரைவாக எதிர்கொள்ள, தனிப்பயன் செயற்கை தாவர நோய்எதிர்ப்பு ஏற்பிகளை (immune receptors) வடிவமைக்கும் AI-வழிகாட்டப்பட்ட தளத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். இக்கண்டுபிடிப்பு கடந்த மாதம் சயின்ஸ் ஆய்விதழில் வெளியிடப்பட்டது. குறிப்பிட்ட பாக்டீரியா, வைரஸ், பூஞ்சை ஆகியவை உருவாக்கும் புரதங்களைக் கண்டறிய இந்த நிரல்படுத்தக்கூடிய ஏற்பிகள் தாவரங்களுக்குள் செலுத்தப்பட்டு, அச்சுறுத்தலை முறியடிக்கும் நோய்எதிர்ப்புச் செயலைத் தூண்டுகின்றன என்று ஆய்வுக் குழு தெரிவித்தது.

பொதுவாக, தாவர இனப்பெருக்கத் திட்டங்கள், நோய்க்கிருமிகள் சுரக்கும் புரதங்களை அடையாளம் காணும் ஏற்பிகளைக் குறியிடும் எதிர்ப்பு மரபணுக்களை அறிமுகப்படுத்துகின்றன; ஒரு ஏற்பி தன் இலக்குடன் இணையும்போது நோய்எதிர்ப்புச் செயலைத் தூண்டும். 'ஆனால், குறிப்பாக மரபணு ரீதியாக ஒரேவிதமான பயிர்களைப் பெருமளவில் ஒரே இனமாகப் பயிரிடும் நவீன விவசாய முறைகளில், வேகமாக மாற்றமடையும் நோய்க்கிருமிகளால் இந்த எதிர்ப்புத்திறன் விரைவில் முறியடிக்கப்படுவது வழக்கம்' என்று குழு தெரிவித்தது. இயற்கையான தாவர நோய்எதிர்ப்பு ஏற்பிகளின் பன்முகத்தன்மை குறைவாக இருப்பதால், புதிதாகத் தோன்றும் நோய்க்கிருமிகளை எதிர்கொள்ள புதிய ஏற்பிகளைக் கண்டறிவது பொதுவாக பல ஆண்டுகள் ஆகலாம்.

விரைவாகச் செயற்கை ஏற்பிகளை உருவாக்க, ஆய்வாளர்கள் செயற்கை நுண்ணறிவைப் பயன்படுத்தி, நோய்க்கிருமி புரதங்களுடன் இணையும் புரதங்களை வடிவமைத்தனர்; பின்னர் இந்த AI-வடிவமைக்கப்பட்ட இணைப்புப் புரதங்களை இயற்கையான அரிசி நோய்எதிர்ப்பு ஏற்பியுடன் இணைத்தனர். '14 வைரஸ்கள், இரண்டு பாக்டீரியாக்கள், ஒரு பூஞ்சை, ஒரு ஓமிசீட் உள்ளிட்ட பல்வேறு தாவர நோய்க்கிருமிகளின் புரதங்களுக்கு எதிராக இச்செயற்கை ஏற்பிகள் அடையாளம் காணும் மற்றும் நோய்எதிர்ப்புச் செயலைத் தூண்டும் திறனை வெற்றிகரமாக வழங்கின' என்று குழு தெரிவித்தது; அழிவுகரமான தாவர நோய்களை உண்டாக்கும் பூஞ்சை போன்ற நுண்ணுயிரிகளையே ஓமிசீட்கள் என்று அழைக்கின்றனர். இவ்வேற்பிகள் செயல்பட்ட நோய்க்கிருமிகளில் சில, உருளைக்கிழங்கு, தக்காளி போன்ற முக்கியப் பயிர்களைத் தாக்குபவை.

குழு 391 செயற்கை ஏற்பிகளைச் சோதித்தது; இவற்றில் சுமார் 18% வலிமையான, குறிப்பிட்ட நோய்எதிர்ப்புச் செயலைத் தூண்டியதாகவும், சுமார் 58% பல்வேறு அளவிலான தன்-எதிர்ப்பு (autoimmunity) பண்பைக் காட்டியதாகவும், கிட்டத்தட்ட 24% தங்கள் இலக்குகளுக்கு எதிராக எந்த நோய்எதிர்ப்புச் செயலையும் காட்டவில்லை எனவும் கண்டறியப்பட்டது. ஆய்வறிக்கையின்படி, தாவர்களில் புரதம் சரியாக வெளிப்படாதது, வடிவமைக்கப்பட்ட இணைப்புப் புரதங்கள் இலக்கு நோய்க்கிருமி புரதங்களுடன் இணைவதில் தோல்வியடைந்தது, அல்லது நோய்எதிர்ப்பைத் தூண்ட தேவையான வடிவ மாற்றத்தை ஏற்படுத்த முடியாதது ஆகியவை செயலற்ற தன்மைக்குக் காரணமாக இருக்கலாம்.

பயிர்கள் பெரும்பாலும் ஒரே நேரத்தில் பல நோய்க்கிருமிகளால் அச்சுறுத்தப்படுவதால், பல செயற்கை ஏற்பிகளை ஒன்றாக அடுக்கிச் செயல்படுத்தும் உத்தியையும் குழு உருவாக்கியது; இது 'பயிர்களில் பரந்த-வரம்புடைய, நீடித்த நோய்எதிர்ப்புத் திறனை வடிவமைப்பதற்கான அளவிடத்தக்க, பல்-மடங்கு அமைப்பை வழங்குகிறது' என்று குழு தெரிவித்தது. சில நோய்க்கிருமிகளுக்கு செயற்கை ஏற்பிகளை வடிவமைப்பது இன்னும் சவாலாக இருப்பதாகவும், ஒட்டுமொத்த வடிவமைப்பு வெற்றி விகிதம் இன்னும் குறைவாகவே இருப்பதாகவும் குழு ஒப்புக்கொண்டது; எனினும் புதிய இயற்கை ஏற்பி வடிவங்களைக் கண்டறிவதும், AI-வழிகாட்டப்பட்ட இணைப்புப் புரத வடிவமைப்பை விரிவுபடுத்துவதும் இந்த அமைப்பை மேம்படுத்தலாம் என்று குழு தெரிவித்தது.