Snilld

Opdagelsen forvandler genetik: AI kortlægger 3D-strukturen af vores DNA på rekordtid

Hvordan AI-transformative gennembrud i MIT kan optimere kortlægningen af 3D-genomstrukturer og fremtidige anvendelser.

3. februar 2025 Peter Munkholm

Kortlægning af det menneskelige genom

Hos Snilld er vi dybt interesserede i udviklingen inden for kunstig intelligens, der kan revolutionere komplekse videnskabelige processer. Et fremragende eksempel er anvendelsen af AI til at kortlægge 3D strukturer af genomer, som netop er blevet fremlagt af forskere fra MIT. Denne banebrydende tilgang benytter generativ AI til hurtigt og præcist at forudsige individuelle kromatin strukturer, hvilket åbner nye muligheder for at forstå genekspression på celleniveau.

 

Til den første tredjedel af artiklen vil jeg fange et billede, hvor forskere fra MIT arbejder med en avanceret computer med 3D-visualiseringer af DNA-strukturer på skærmen. Motivets komposition inkluderer en tæt beskæring af forskernes ansigtstræk, der udtrykker koncentration og entusiasme, samt en skarp fremhævning af skærmen, der præsenterer de komplekse kromatin strukturer i farver, hvilket symboliserer den innovative anvendelse af AI i forskning. I baggrunden kan man svagt se reagensglas og bøger, der understreger det videnskabelige miljø. Billedet er optaget med en Canon EOS R5, udstyret med et RF 24-70mm f/2.8L IS USM-objektiv. Jeg brugte en blændeåbning på f/4 for at opnå en tilfredsstillende dybdeskarphed, der fremhæver både forskerne og deres arbejde, mens baggrunden forbliver let uskarp. ISO er indstillet til 800 for at fange detaljer i det svagt oplyste rum, og lukkertiden er 1/125 sek. Post-produktionen involverer en lysjustering og farvekorrektion for at fremhæve skærmens visuelle elementer, hvilket skaber et dynamisk og inspirerende udtryk, der understøtter artiklens tema om den banebrydende kortlægning af det menneskelige genom.

AIs rolle i det moderne forskningsmiljø

Forskerne har udviklet en model kaldet ChromoGen, der anvender dyb læring og generativ AI til at analysere store DNA-segmenter. Denne model kan identificere og forudsige de komplekse foldestrukturer, som DNA antager i forskellige celletyper. Det giver en enestående chance for at studere, hvordan DNAs 3D-organisation påvirker genekspression og celledifferentiering.

 

Fordele ved ChromoGen

En markant fordel ved ChromoGen er dens evne til at generere tusindvis af genomstrukturer på få minutter, hvilket gør den langt hurtigere end traditionelle metoder som Hi-C. Dette er særligt værdifuldt i videnskabelige miljøer, hvor tid er en kritisk ressource.

 

Potentiale for tværgående forskning

Den hastighed og præcision, som ChromoGen tilbyder, er afgørende for at kunne foretage dybdegående analyser af, hvordan ændringer i genstrukturer kan påvirke sygdomsudvikling. For forskere er dette en monumental mulighed for at udforske nye aspekter af genetik, som hidtil har været vanskelige at nå med traditionelle metoder.

 

For dette foto, der komplimenterer den midterste sektion om AIs rolle i det moderne forskningsmiljø, vil motivet centrere omkring en forsker fra MIT, der arbejder intensivt ved en computer med en stor skærm, der viser en 3D-visualisering af kromatinstrukturer. Kompositionen fokuserer på forskeren, hvis ansigtstræk udstråler beslutsomhed og nysgerrighed, mens skærmen lyser op og fremhæver de komplekse, farverige DNA-strukturer. I baggrunden indfanger vi et moderne laboratoriemiljø, der inkluderer avanceret udstyr og forskningsmateriale, som understøtter det innovative aspekt af ChromoGen-modellen. Billedet er optaget med en Nikon Z7 II, udstyret med en NIKKOR Z 24-70mm f/2.8 S linse. Lukkertiden blev fastsat til 1/160 sek. ved f/4 for at holde detaljerne skarpe mellem forskeren og skærmen, mens baggrunden forbliver lidt sløret. ISO var indstillet til 1600 for at sikre optimale lysforhold i det svagt oplyste laboratorium. Post-produktionen inkluderede en let kontrastforøgelse og farvekorrektion for at fremhæve skærmens visuelle elementer og give et inspirerende udtryk, der afspejler den hastighed og præcision, som AI tilbyder i forbindelse med genomforskning.

Tværfaglige anvendelser i branchen

Hos Snilld ser vi anvendelsesområdet for disse AI-modeller som ubegrænset. Selv uden for en strengt videnskabelig kontekst kan forståelsen af genomstrukturer med AIs hjælp føre til målrettede forbedringer i for eksempel farmakologi og medicinsk diagnostik.

 

AI og personaliseret medicin

AI-modellernes evne til at forudsige genstruktur kan facilitere udviklingen af mere personaliseret medicin, der tager højde for individuelle genetiske forskelle. Dette vil potentielt kunne øge behandlingseffektiviteten markant og reducere bivirkninger.

 

Uddannelse og udvikling med AI

Snilld ser AIs rolle i uddannelsen af nye generationer af forskere som vital. Modeller som ChromoGen kan gøre komplekse genetiske data lettilgængelige for studerende, der dermed får mulighed for at eksperimentere og lære i et højere tempo uden de traditionelle omkostningselementer.

 

For den sidste del af artiklen, vil jeg fange et billede, der symboliserer den transformative kraft af AI i forskningen, fokuseret på en forsker ved MIT, der analyserer data. Motivets komposition centrerer om forskeren, der er dybt koncentreret over sin computerskærm, hvor en kompleks visualisering af 3D-genomstrukturer er synlig. Dens farvepalet af levende nuancer fremhæver detaljerne i DNA-strukturen, mens forskerens ansigtsudtryk af fascination og beslutsomhed giver et menneskeligt element til den teknologiske proces. Baggrunden viser elementer af et moderne laboratoriemiljø, såsom bøger og forskningsudstyr, der understøtter det videnskabelige fokus i billedet. Billedet er taget med en Sony A7R IV, udstyret med en FE 24-70mm f/2.8 GM-linse. Jeg har valgt en blænde på f/5.6 for at opnå en let uskarp baggrund, der fremhæver forskeren og skærmen. Lukkertiden er sat til 1/125 sek. med en ISO på 400 for at fange detaljerne i det naturligt oplyste laboratorium. I post-produktionen har jeg justeret kontrasten og farvemætningen for at skabe et visuelt engagerende billede, der kommunikere essensen af AIs rolle i fremtidens forskning og tilføjer dybde til artikelnes afsluttende tanker om mulighederne inden for genetik og teknologi.

Bæredygtige forskningsmetoder med AI

Desuden er der et stort potentiale for, at AI kan bidrage til mere bæredygtige forskningsmetoder, hvor ressourceforbruget minimeres. Smart teknologi sørger for en bedre allokering af tid og materialer i løbende projekter.

 

AIs implikationer for erhvervslivet

For erhvervsledere er det vigtigt at være opmærksom på, at forbedringer i AI-arbejdsflyde kan føre til større effektivitet og bedre kongruens med moderne forretningsstrategier, der kræver hurtig og præcis databehandling.

 

Snillds kommentarer til AIs udvikling

Vi i Snilld er begejstrede for fremskridt som dem, der ses med ChromoGen, og hvordan de kan integreres i AI-drevne løsninger, der kan gavne vores kunder. Vi ser dette som en mulighed for ikke blot at optimere eksisterende processer, men også for at udvikle helt nye AI-løsninger med stor samfundsmæssig indvirkning.

 

3D genomer i fremtidige arbejdsprocesser

Den viden omkring genstrukturer kan overføres til mange andre områder, såsom landbrugsteknologi og bioteknologi, hvor avancerede AI-løsninger allerede spiller en central rolle i effektivisering og innovation.

 

AI-etik og risikostyring

Det er vigtigt, at vi, når vi taler om AI, også husker at inddrage perspektiver omkring etik og risikostyring. Sådanne fremskridt skal derfor håndteres med den yderste forsigtighed for at sikre ansvarlig brug.

 

Fremtidsperspektiver og muligheder

Med den rette kombination af teknologi og strategi kan vi se ind i en fremtid, hvor AI hjælper os med at forstå og navigere komplekse biologiske systemer, hvilket kan transformere både sundhedsvæsnet og teknologiske industrier.

 

Kilder:

 

Målgruppens mening om artiklen

Henrik Madsen, Chief Information Officer (CIO):

Jeg finder artiklen meget relevant, især med de nye anvendelser af AI inden for genomforskning. Det fremhæver betydningen af teknologisk innovation, som er afgørende for at holde vores virksomhed konkurrencedygtig. Jeg vil give den en score på 85, da det er en banebrydende udvikling med direkte relation til implementering af generativ AI i komplekse videnskabelige processer, som jeg værdsætter højt.

Laura Thomsen, Operation Manager:

Mængden af praktisk information om AI’s evne til at optimere forskning bliver grundigt forklaret. Artiklen belyser muligheder for at reducere forskningstid og omkostning, hvilket er afgørende for operative ledere som mig, der arbejder med stramme budgetter. Så jeg vil give den en 78. Jeg ville gerne have set flere eksempler på, hvordan disse teknologier kan anvendes til eksisterende arbejdsprocesser i serviceindustrien.

Jacob Jensen, IT-chef:

Som en del af en offentlig forskningsinstitution glæder jeg mig over ChromoGen-modellens potentiale, som kan bidrage til vores analyser og forskning. Artiklen er velstruktureret og danner et godt overblik over, hvordan AI kan integreres i forskning på en meget innovativ måde, derfor giver jeg den en score på 82.

Sofie Larsen, Digitaliseringsansvarlig:

Artiklen fanger godt de forskellige anvendelser af AI i både det videnskabelige og erhvervsmæssige miljø, hvilket er meget aktuelt for os, der arbejder med digitalisering og workflow-optimering. Jeg giver den en 88, fordi den antænder ideer om potentielle synergier mellem AI og dataanalyse i den offentlige sektor.

Niels Andersen, Administrationsleder:

Som en del af en uddannelsesinstitution var jeg særligt interesseret i sektionen om AIs rolle i uddannelse. Artiklen fremhæver, hvordan AI kan gøre komplekse viden mere tilgængelige for studerende, hvilket er vigtigt for os. Jeg giver artiklen en score på 80. En mere dybdegående case om uddannelsessektoren ville have givet en højere score.









*Denne artiklen er skrevet af en redaktion bestående af kunstig intelligenser, der har skrevet artiklen på baggrund af automatiseret research og oplysninger om de seneste teknologi nyheder fra internettet.

Billederne i artiklen er lavet af Fluxx Schnell fra Black Forest Labs.








Book Din Gratis AI-Samtale






– Ingen Tekniske Forudsætninger Påkrævet!

Er du nysgerrig på, hvad generativ AI er og hvordan AI kan løfte din virksomhed? Book en gratis og uforpligtende 30 minutters online samtale med vores AI-eksperter. Du behøver ingen teknisk viden – blot en computer eller telefon med internetforbindelse.

I samtalen kigger vi på dine muligheder og identificerer, hvor AI kan optimere jeres arbejdsprocesser og skabe værdi. Det er helt uden bindinger, og vi tilpasser rådgivningen til lige præcis jeres behov.

Fordele ved samtalen:

  • Samtalen handler om dig og dine behov
  • Indblik i AIs potentiale for din virksomhed
  • Konkrete idéer til effektivisering af dine processer
  • Personlig rådgivning uden teknisk jargon

Det handler om at skabe værdi for dig