Ученые из Ноттингемского университета провели анализ пангенома – совокупности всех ДНК-последовательностей одного вида, с целью выяснить, как история генома может влиять на его будущее развитие. Исследование использовало метод машинного обучения «случайный лес», обучая искусственный интеллект на 2500 геномах бактерий одного вида.
Подход позволил выявить схожие, но не идентичные «семейства» генов. Ученые обнаружили, что некоторые элементы никогда не соседствовали в одном геноме, если уже было присутствие других тогда как иные гены всегда сопровождались определенными «семействами». Это образует своего рода «геномную экосистему», где гены взаимодействуют или конкурируют друг с другом, делая некоторые аспекты эволюции предсказуемыми.
Данное открытие имеет революционное значение, потому что оно изменяет наше представление о том, как геномы эволюционируют. Теперь ученые могут прогнозировать будущее развитие генома, основываясь на его эволюционном прошлом. Эта информация открывает множество возможностей в областях синтетической биологии, медицины и науки об окружающей среде, включая изучение устойчивости бактерий к антибиотикам.