به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ دانشمندان سال‌هاست که روی کشف پیوندهای جدید بین ژن‌ها تحقیق می‌کنند، اما به دلیل محاسبات پیچیده‌ای که این موضوع دارد، نمی‌توانستند به صورت بهینه از کامپیوترهای معمولی استفاده کنند. ولی محققان دانشگاه A&M تگزاس برای این کار از کامپیوتر کوانتومی استفاده می‌کنند.

پروژه آنها از فناوری محاسباتی جدید برای نقشه‌برداری از شبکه‌های تنظیم‌کننده ژن (GRNs) استفاده کرد که اطلاعاتی در مورد چگونگی فعال یا غیرفعال کردن ژن‌ها توسط یکدیگر ارائه می‌دهد.

محققان می‌گویند که محاسبات کوانتومی به آنها کمک می‌کند تا روابط بین ژن‌ها را با دقت بیشتری پیش‌بینی کنند و این موضوع می‌تواند تحولی در مطالعه پزشکی روی حیوانات و انسان به وجود آورد.

به گفته آنها، نقشه شبکه‌های تنظیم کننده ژن مانند نقشه‌ای است که می‌گوید ژن‌ها چگونه روی یکدیگر تاثیر می‌گذارند. به عنوان مثال، اگر یک ژن روشن یا خاموش شود، می‌تواند سه تا ۲۰ ژن دیگر را تحت تاثیر قرار دهد.

محققان می‌گویند: از آنجا که GNR‌های محاسباتی کوانتومی ما به گونه‌ای ساخته شده‌اند که به ما امکان ثبت روابط پیچیده‌تر بین ژن‌ها را می‌دهند، پیوندهایی بین ژن‌هایی پیدا کردیم که قبلا هیچ چیز در مورد آنها نمی‌دانستیم. برخی از محققانی که در نوع سلول‌هایی که ما مطالعه کردیم تخصص دارند، مقاله ما را مطالعه کردند و متوجه شدند که پیش‌بینی‌های ما با استفاده از محاسبات کوانتومی با انتظارات آنها بهتر از مدل سنتی مطابقت دارد.

بیشتر بخوانید:

عملکرد چشم ما با فیزیک کوانتوم تعریف می‌شود

این در حالی است که برای دانشمندانی که به دنبال راه‌هایی برای متوقف کردن فرآیندهای سلولی مضر یا توسعه فرآیندهای مفید هستند، دانستن اینکه کدام ژن‌ها روی ژن‌های دیگر تأثیر می‌گذارند، بسیار مهم است.

به گفته محققان، اگر بتوانیم بیان ژن را از طریق GNR پیش‌بینی و درک کنیم که چگونه این تغییرات وضعیت سلول‌ها را تغییر می‌دهد، به احتمال خیلی زیاد می‌توانیم بیماری‌هایی مثل سرطان را کنترل کنیم.

استفاده بهینه از یک فناوری جدید

محققان با محاسبات کوانتومی در حال غلبه بر محدودیت‌های فناوری‌های محاسباتی قدیمی‌تر مورد استفاده برای نقشه‌برداری GRN هستند. به گفته آنها، قبل از استفاده از محاسبات کوانتومی، الگوریتم‌ها فقط می‌توانستند دو ژن را در یک زمان مقایسه کنند. در حالی که مقایسه ژن‌ها به صورت جفتی می‌تواند به نتیجه‌گیری‌های گمراه کننده‌ای منجر شود. زیرا ژن‌ها روابط پیچیده‌تری نسبت به هم دارند. به عنوان مثال اگر ژن A و ژن B فعال شوند، همیشه به این معنا نیست که ژن A مسئول تغییر ژن B است. شاید ژن C باعث تغییر هر دو ژن شده باشد.

محققان می‌گویند: به دلیل قدرتی که کامپیوترهای کوانتومی در محاسبات دارند، می‌توانیم حالت‌های فعال و غیرفعال یک ژن را در GNR و همچنین تاثیر آن را بر سایر ژن‌ها شبیه‌ساری کنیم. در نتیجه تصویر کامل‌تری از چگونگی تاثیر ژن‌ها روی یکدیگر خواهیم داشت.

انها قصد دارند در آینده سلول‌های سالم را با سلول‌های دارای بیماری یا جهش مقایسه کنند و امیدوارند که متوجه شوند یک جهش چگونه بر وضعیت ژن‌ها، بیان و فرکانس‌ آنها تاثیر می‌گذارد.

انتهای پیام/