L’apprendimento automatico svela i segreti della vita in condizioni estreme
In un’esplorazione scientifica senza precedenti, i ricercatori hanno utilizzato algoritmi di apprendimento automatico per approfondire le caratteristiche genomiche degli estremofili. Gli organismi estremi sono organismi che possono sopravvivere e prosperare in condizioni ambientali estreme, come temperature elevate o livelli di acidità estremi. Lo studio ha sfruttato la potenza dell’analisi computazionale per esaminare i vettori di frequenza k-mer di frammenti di DNA da 500 kb provenienti da quasi 700 genomi di batteri e archaea noti per vivere in ambienti così estremi.
Scoprire le firme genomiche degli estremisti
Gli esperimenti computazionali nello studio hanno abbracciato più scale di analisi, con dimensioni k-mer comprese tra 1 e 6. Utilizzando tecniche di apprendimento supervisionato, lo studio ha prodotto un'elevata precisione nelle classificazioni tassonomiche per dimensioni k-mer comprese tra 2 e 6. Ha dimostrato un livello da moderato a elevato. accuratezza in una certa misura per classificazioni basate su classi ambientali con dimensioni k-mer da 3 a 6. Questi risultati sono coerenti con ricerche precedenti che hanno collegato la composizione degli amminoacidi e i modelli di utilizzo dei codoni ad adattamenti estremi.
Collegamento delle firme genomiche alle influenze ambientali
Gli algoritmi di apprendimento non supervisionato nello studio hanno identificato somiglianze nelle firme genomiche tra organismi ipertermofili. Questi organismi resistenti possono resistere a temperature molto elevate e estendersi a diverse sfere della vita. Questo risultato indica che i fattori ambientali e la classificazione tassonomica influenzano in modo significativo le firme genomiche degli estremofili procarioti.
Implicazioni per l'astrobiologia
I risultati di questo studio pionieristico hanno implicazioni di vasta portata per la nostra comprensione di come la vita si adatta a condizioni estreme. Le intuizioni che ne derivano sono preziose per il campo dell’astrobiologia, che cerca di esplorare il potenziale della vita nell’universo. Comprendendo le capacità adattative degli estremofili, gli scienziati possono teorizzare meglio la possibilità della vita estremofila altrove nell’universo.
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