نشر المدرس الدكتور بشار طالب حميد التدريسي من قسم علوم الحاسوب في كلية العلوم بجامعة ديالى بحثاً علمياً بعنوان إعادة بناء الجينوم البكتيرية الأجداد في جنس المتفطرة والبروسيلا وذلك في مجلة BMC للأنظمة البايولوجية البريطانية والمصنفة ضمن بيانات سكوباس وكلاريفيت.

أوضح الباحث في مقدمة دراسته إن المتفطرة السلية Mycobacterium tuberculosis (MTB) هي العامل المسبب للمرض لمرض السل البشري (TB) ، وهو أحد أقدم الآفات البشرية المسجلة والتي لا تزال من بين الأسباب الرئيسية لوفاة العالم. في عام 2015 ، أصيب أكثر من 10 ملايين شخص بالسل ، وتوفي ما يقرب من مليوني شخص بسبب المرض ، على وجه الحصر تقريبا في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل. وعلاوة على ذلك ، فإنه يسبب مشكلة صحية عالمية كبرى ، حيث أن ثلث سكان العالم مصابون بالسل الكامن. ومن ثم فإن هذا هو أول مرض معدي أعلنته منظمة الصحة العالمية (WHO) كحالة طوارئ عالمية. وهناك مجموعة أخرى مثيرة للاهتمام من البكتيريا المسببة للأمراض التي تم  بحثها وهي جنس بروسيلا (genus Brucella) الذي يسبب مرض الحمى المالطية ، وهو مرض يؤثر في المقام الأول على الحيوانات ، وخاصة الماشية المستأنسة ، وينتج الإجهاض وغير ذلك من الاضطرابات التناسلية. ويمكن أيضًا إصابة الإنسان ، بشكل أساسي من خلال انتشاره بين شخص وآخر ، وفي هذه الحالة تظهر أعراض تشبه أعراض الأنفلونزا لفترة طويلة مثل داء السل ، فإن داء البروسيل هو مشكلة عالمية ، لأنه أكثر أنواع العدوى البكتيرية انتشارًا من الحيوانات إلى البشر في جميع أنحاء العال.

أن عملية التطور في تسلسل الحمض النووي تنتج من الأحداث التطورية المحلية التي تتكون في SNPs أو indels. يمكن لعمليات إعادة ترتيب الجينوم ، التي تعد تغييرات أكبر في التنظيم الجيني ، أن تأخذ شكل الانقلارات وعمليات التحويل ، أو تحدث عن طريق اندماج الكروموسوم والانشطار. من الواضح ، مع مرور الوقت ، أن هذه الطفرات واسعة النطاق قد أثرت على النظام والمحتوى الجيني ، وبالتالي فإن لها دورًا بارزًا في التنوع الجيني. المشكلة ألاساسية عند دراسة التغير التطوري على مستوى تسلسل الحمض النووي ، والذي تم  بحثه من خلال العمل البحثي هو مشكلة إعادة تتابع الأجداد المتوالي.

في هذة الدراسة  نحاول ربط التاريخ التطوري للكائنات الحية الدقيقة بالبيانات الوبائية والتي قد تكون التغيرات في إعادة التركيب الجينومي ذات صلة بانتشار الأوبئة. ومثل هذه الارتباطات المفترضة يمكن اكتشافها من خلال استخدام خوارزميات التعلم العميق ، مما يؤدي إلى طريقة جديدة للتنبؤ بالمخاطر الوبائية المشتقبلية. لإعادة بناء تاريخ تطور تسلسلات الدنا ، هناك حاجة إلى نماذج جديدة لزيادة التعقيد فيما يتعلق بعدد المعلمات الحرة المأخوذة في الاعتبار في مراحل تطور التسلسل  الجيني ، وكذلك الخوارزميات الأسرع والأكثر دقة ، والأساليب الإحصائية والحسابية ، ومن خلال محاولة دراسة العوامل الرئيسية التي أدت إلى تغييرات هيكلية رئيسية في إعادة ترتيب الجينوم (مثل الترانسفيرشنات ، والاندماجات ، وما إلى ذلك) ، فإن فهم آلياتها الأساسية  يتم عبر إعادة بناء جينوم الأجداد الذي يعد أمر ضروري لفهم هذه المشكلة. في هذه البحث ، قدم الباحث طريقة نصف أوتوماتيكي لتحقق إعادة بناء جينوم الأجداد لبعض البكتيريا بشكل كامل ودقيق. حيت ، تم معالجة حالة SNPs و indelse باستخدام خوارزمية sum-product message passing algorithm لحل مشاكل NP-hard problem .

<<  الموضوع التالي  |  الموضوع السابق  >>