Perché questo è “fondamentale” per la futura ricerca sulla genetica umana – ScienceDaily

Anche se può sembrare un brutto scherzo di papà, è la realtà alla Tulane University, dove i ricercatori hanno sviluppato un nuovo strumento di intelligenza artificiale che può dirti se un moscerino della frutta ha fame, ha sonno o canta (sì, i moscerini della frutta cantano).

Soprannominato MAFDA (per Novel Machine-learning-based Automatic Fly-behavioral Detection and Annotation), il sistema utilizza telecamere e un software di nuova concezione per tracciare e identificare complessi comportamenti interattivi di singole mosche all’interno di un gruppo più ampio. Ciò consente ai ricercatori di confrontare e contrastare i comportamenti dei moscerini della frutta con diversi background genetici.

Per più di un secolo, gli scienziati hanno utilizzato il genoma semplice e la breve durata della vita dei moscerini della frutta per decodificare i misteri dell’ereditarietà e dell’immunità negli esseri umani con studi su Drosophila melanogaster aggiudicandosi sei premi Nobel. I moscerini della frutta e gli esseri umani condividono il 60% dello stesso DNA.

Gli algoritmi precedenti erano meno accurati nel tracciare le singole mosche all’interno di un gruppo, ma il sistema MAFDA rende più facile studiare i minuscoli insetti alati.

“I moscerini della frutta sono come pionieri nella scoperta di cose nuove, dalla teoria cromosomica dell’ereditarietà all’immunità innata”, ha detto l’autore corrispondente Wu-Min Deng, PhD., Professore di biochimica e biologia molecolare e Gerald & Flora Jo Mansfield Piltz Endowed Professore di ricerca sul cancro presso la Tulane School of Medicine. “Essere in grado di quantificare il comportamento delle mosche è davvero un passo avanti negli studi comportamentali”.

Wenkan Liu, uno studente laureato della School of Medicine che ha sviluppato il sistema MAFDA, ha affermato che il significato della piattaforma è “innegabile”.

“Accelera la ricerca, riduce al minimo l’errore umano e fornisce intuizioni complesse sulla genetica del comportamento”, ha affermato Liu. “Questo strumento è potenzialmente fondamentale in quanto migliora la riproducibilità e apre la strada a nuove esplorazioni nell’analisi comportamentale su larga scala”.

MAFDA è stato sviluppato come parte di un recente studio, che ha scoperto che il gene che induce le mosche a percepire i feromoni è lo stesso gene che controlla la produzione di feromoni. Questi risultati, pubblicati in I progressi della scienzasfidano la visione dello status quo secondo cui geni separati controllano la produzione e la percezione dei feromoni e hanno ampie applicazioni nei campi dell’evoluzione comportamentale umana, del metabolismo e del dimorfismo sessuale.

Andando avanti, i ricercatori sperano di vedere MAFDA utilizzato in una varietà di applicazioni. Jie Sun, autore principale e borsista post-dottorato presso la Tulane School of Medicine, ha affermato che MAFDA potrebbe eventualmente essere utilizzato per studiare altri insetti oltre a topi e pesci, e il sistema potrebbe essere utile per studiare gli effetti dei farmaci.

“Più informazioni diamo alla macchina, meglio riesce a identificare correttamente diversi comportamenti dal corteggiamento all’alimentazione e così via”, ha detto Sun. “Questo è uno strumento molto importante e significativo.”

MAFDA è già in uso su altri progetti di ricerca a Tulane e i ricercatori stanno lavorando per impacchettare il sistema in modo che possa essere utilizzato da più scienziati sia a Tulane che in tutto il mondo.

“Questo è l’obiettivo”, ha detto Deng. “L’idea originale era quella di essere in grado di identificare lo stato di salute delle mosche. Potrebbe essere chiedere troppo in questo momento, ma speriamo che questo venga utilizzato più ampiamente dalla comunità e speriamo che in futuro potremo approfondire direzione.”