|   15:07:40
דלג
  יפעת גדות  
עיתונאית עיתונות זהב בע"מ
דוא"ל בלוג/אתר רשימות מעקב
מועדון VIP
להצטרפות הקלק כאן
בימה חופשית ב-News1
בעלי מקצועות חופשיים מוזמנים להעביר אלינו לפרסום מאמרים, מידע בעל ערך חדשותי, חוות דעת מקצועיות בתחומים משפט, כלכלה, שוק ההון, ממשל, תקשורת ועוד, וכן כתבי טענות בהליכים בבית המשפט.
דוא"ל: vip@news1.co.il
כתבות מקודמות
כתיבת המומחים
ניכיון שיקים - יתרונות וחסרונות
קבוצת ירדן
למה לעשות תואר שני במנהל עסקים?

חוקרים פיתחו מערכת המבוססת על קהילות חיידקים

החוקרים, מהטכניון בחיפה, פיתחו מערכת ביולוגיות סינתטיות לזיהוי תבניות המבוססת על קהילות חיידקים לפי חוקי תכנון של רשתות נירונים מלאכותיות
26/05/2021  |   יפעת גדות   |   חדשות   |   תגובות
ד"ר ראמז דניאל (משמאל) וד"ר לי שימינג [צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון]

ד"ר לי שימינג [צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון]

ד"ר ראמז דניאל [צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון]

חוקרים בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון פיתחו מערכת ביולוגית חישובית המזהה תבניות כימיות באמצעות אוכלוסיות של חיידקים חיים שמתקשרים ביניהם. את הפיתוח שהתפרסם אתמול בכתב העת Nature Communication הובילו ד"ר ראמז דניאל והפוסט-דוקטורנטית ד"ר לי שימינג.

במהלך האבולוציה התפתחו מערכות ביולוגיות רב-תאיות (Multi cellular systems) המסוגלות לבצע פעולות מורכבות ובהן תהליכים חישוביים שונים כגון ניטור, עיבוד אותות וקבלת החלטות. במערכת החיסון של יונקים, לדוגמה, פלישה של חיידקים ונגיפים מפעילה סדרת פעולות בתאים שונים וכך מכניסה את הגוף למגננה מול הפולשים. מנגנונים אלה מבוססים על פעולה של ציבור תאים גדול ועל תקשורת בין תאים אלה.

מערכות ביולוגיות טבעיות כגון המוח מתפתחות במשך מיליוני שנים מתוך הסתגלות אבולוציונית ממושכת, והן ממלאות משימות מורכבות באמצעות תיאום בין-תאי; רוב המערכות הביולוגיות הסינתטיות, לעומת זאת, מתוכננות ונבנות באופן מושכל על-ידי מהנדסים, מתוך כוונה שהן ימלאו משימות ספציפיות מוגדרות על סמך עקרונות חישוביים. בעשורים האחרונים חלה פריחה בפיתוח מערכות אלקטרוניות המבצעות פעולות מורכבות בהצלחה מרשימה. אלה הן רשתות נירונים רבודות - מערכות מלאכותיות השואבות השראה מהביולוגיה (המוח האנושי) ומבצעות פעולות שונות ובהן זיהוי תבניות.

במחקר הנוכחי עשו החוקרים את הדרך ההפוכה: יצירת מערכת ביולוגית השואבת השראה מאותן רשתות נירונים. מאמרם של חוקרי הטכניון ב-Nature Communication מתאר טכנולוגיה לזיהוי תבניות המבוססת על חישוב באמצעות מושבת חיידקים. החיידקים במערכת שנבנתה בטכניון הם חיידקי E. coli שקובעו בתוך 'בארות' על התקן מוצק. הכנסת מידע כימי (קלט) בצד אחד של ההתקן מעוררת תגובת שרשרת ביוכימית בין החיידקים, המובילה להפקת מידע אופטי (פלט) בצדו האחר של ההתקן.

לדברי ד"ר דניאל, "מה שכל כך יפה כאן הוא שיש כאן עבודה משותפת, או בשפה המקצועית collective analog. הרעיון הוא שקהילת החיידקים מורכבת מפרטים פשוטים ומוגבלים, אבל פעילותה המשותפת - מנגנון ביולוגי ידוע בשם -quorum sensing מאפשרת לה לבצע פעולות חישוביות מורכבות. כך פועל המוח וכך פועלות רשתות נירונים מלאכותיות: באינטראקציה בין-תאית; החידוש שלנו הוא בכך שהצלחנו להדגים מערכת ביולוגית מלאכותית המספקת ביצועים מרשימים על סמך אותו קונספט. כך, למעשה, היחד הוא הכוח".

המחברת הראשית של המאמר היא הפוסט-דוקטורנטית ד"ר שימינג לי, שהגיעה לטכניון אחרי תואר שלישי במדעי המוח באוניברסיטת אוהיו. "כששמעתי על המעבדה של ראמז הבנתי שזאת הזדמנות לעשות 'טוויסט' למערכות ביולוגיות מלאכותיות המבצעות חישובים. כך הגעתי לטכניון לפני שלוש שנים, והדרך מאז הייתה קשה ומאתגרת - ניסויים מורכבים מאוד והמון כשלונות. עשינו ניסיונות בחומרים שונים, בדקנו את השפעתם על החיידקים, בנינו לולאת משוב כדי לשפר את המערכת, בנינו אלגוריתם שיאפשר לנו להסיק מתוך הפלט מסקנות על הקלט, ובסופו של דבר הצלחנו וזה מרגש מאוד".

לדברי ד"ר דניאל, "הדגמנו כאן בהצלחה מודל ביולוגי המבוסס על תוכן של רשתות נירונים. הדגמנו את המודל הזה במטלה ספציפית - זיהוי תבניות כימיות - אבל הוא יכול להיות בסיס למגוון רחב של יישומים כגון ניטור רעלים במים ובמזון, אבחון רפואי (למשל זיהוי תאי סרטן), שיקום רקמות ופיתוח מחשבים ביולוגיים. מרתק לראות איך התחום של ביולוגיה סינתטית, שאחת ממטרותיו היא תכנון מערכות ביולוגיות בהשראת ההנדסה, מקבל כאן כיוון נוסף - תוכן שמגיע ממערכות נירוניות.

תאריך:  26/05/2021   |   עודכן:  26/05/2021
יפעת גדות
מועדון VIP להצטרפות הקלק כאן
פורומים News1  /  תגובות
כללי חדשות רשימות נושאים אישים פירמות מוסדות
אקטואליה מדיני/פוליטי בריאות כלכלה משפט סדום ועמורה עיתונות
חוקרים פיתחו מערכת המבוססת על קהילות חיידקים
תגובות  [ 0 ] מוצגות   [ 0 ]  לכל התגובות        תפוס כינוי יחודי            
תגובות בפייסבוק
ברחבי הרשת / פרסומת
רשימות קודמות
תליון שרשרת ששימש כקמיע להגנה, המתוארך לתקופה הביזנטית (שהייתה גם תקופת התלמוד בגליל), נמסר לידי רשות העתיקות. הקמיע, הנושא כתובות ביוונית וחריטות, נתגלה לפני כ-40 שנה על-ידי טובה חביב ז"ל, מראשוני מושב ארבל, בקרבת בית הכנסת העתיק ביישוב, וכעת, הוא נמסר לאוצרות המדינה על-ידי קרוב משפחתה. התליון, העשוי ברונזה, מלמד על אמונותיו של הבעלים ועל חששותיו מפני עין הרע ושדים מזיקים.
26/05/2021  |  יפעת גדות  |   חדשות
רווחי חברת הנדל"ן פרשקובסקי עלו ברבעון הראשון של השנה בשיעור של 41.9% ועמדו על כ-56.1 מיליון שקלים. זאת, לעומת רווח רבעוני של 39.5 מיליון שקל בסוף הרבעון הראשון אשתקד.
26/05/2021  |  איציק וולף  |   חדשות
אתר וואלה ניהל בשנת 2014 קמפיין בשליחותו של ראש הממשלה, בנימין נתניהו, לדחיית הבחירות לנשיאות המדינה במטרה לפגוע בסיכוייו של ראובן ריבלין. כך אומר (יום ד', 26.5.21) מנכ"ל הערוץ לשעבר, אילן ישועה, בהמשך חקירתו הנגדית במשפט נתניהו.
26/05/2021  |  איתמר לוין  |   חדשות
שר החוץ של ארצות הברית אנתוני בלינקן הזמין (יום ד', 26.5.21) את הנשיא ראובן ריבלין לביקור בוושינגטון במסגרתו ייפגש עם הנשיא ג'ו ביידן לפני שיסיים את כהונתו בחודש יולי. במהלך פגישת בלינקן-ריבלין, שוחחו השניים על עליית מקרי האנטישמיות בעולם, ובארצות הברית בפרט, על-רקע מבצע "שומר החומות" שהסתיים בשבוע שעבר.
26/05/2021  |  מירב ארד  |   חדשות
בית המשפט העליון זיכה מאשמת רצח (יום ד', 26.5.21) את האם שהטביעה למוות את תינוקה בן חמשת השבועות בג'קוזי בבית מלון באשדוד בשנת 2019. זאת, מאחר שהיא לא הייתה שפויה בעת ביצוע המעשה. האישה תישאר מאושפזת בבית חולים פסיכיאטרי.
26/05/2021  |  איתמר לוין  |   חדשות
בלוגרים
דעות  |  כתבות  |  תחקירים  |  לרשימת הכותבים
אלי אלון
אלי אלון
בעוברי ברחוב צד את עיני נוסחו המוזר של שלט הרחוב שמופיע עליו הכיתוב הבא בלבד: "דוד סמילנסקי פקיד ועסקן, מנהל מחלקת המים בעיריית תל אביב"    משום אין אזכור בשלט ולו ברמז לעובדת היותו...
יוסף אורן
יוסף אורן
מתחילה התכוונה המחברת לכתוב רומן רב-דורי על משפחה המתמודדת עם משבר האקלים הפוקד את כדור-הארץ בעיירה צפונית אחת, ורק משום שלא הצליחה לממש את התוכנית המקורית, החליטה להעלים את כישלונ...
דן מרגלית
דן מרגלית
ביבי הוא הסוכן המדיני היעיל ביותר של אירן אף שאינו עושה זאת במודע ובמתכוון חלילה    הוא הסוכן הפוליטי של טראמפ נגד המפלגה הדמוקרטית במודע
לרשימות נוספות  |  לבימה חופשית  |  לרשימת הכותבים
הרשמה לניוזלטר
הרשמה ל-SMS
ברחבי הרשת / פרסומת
ברחבי הרשת / פרסומת
News1 מחלקה ראשונה :  ניוז1  |   |  עריסת תינוק ניידת  |  קוצץ ירקות מאסטר סלייסר  |  NEWS1  |  חדשות  |  אקטואליה  |  תחקירים  |  משפט  |  כלכלה  |  בריאות  |  פנאי  |  ספורט  |  הייטק  |  תיירות  |  אנשים  |  נדל"ן  |  ביטוח  |  פרסום  |  רכב  |  דת  |  מסורת  |  תרבות  |  צרכנות  |  אוכל  |  אינטרנט  |  מחשבים  |  חינוך  |  מגזין  |  הודעות לעיתונות  |  חדשות ברשת  |  בלוגרים ברשת  |  הודעות ברשת  |  מועדון +  |  אישים  |  פירמות  |  מגשרים  |  מוסדות  |  אתרים  |  עורכי דין  |  רואי חשבון  |  כסף  |  יועצים  |  אדריכלים  |  שמאים  |  רופאים  |  שופטים  |  זירת המומחים  | 
מו"ל ועורך: יואב יצחק © כל הזכויות שמורות     |    שיווק ופרסום ב News1     |     RSS
כתובת: רח' חיים זכאי 3 פתח תקוה 4977682 טל: 03-9345666 פקס מערכת: 03-9345660 דואל: New@News1.co.il