Bakteriálne „GPS“ s prekvapivou presnosťou určí, kde ste boli

Pri pohybe po svete prirodzene zachytávame mikroorganizmy. Vedci teraz vyvinuli nástroj umelej inteligencie, ktorý vás presne spojí s konkrétnym miestom pomocou vzorky mikróbov, ktoré ste nazbierali na svojich cestách. Je to akýsi bakteriálny satelitný navigačný systém. Mnohí z nás vedia, ako sa stopové dôkazy, ako sú vlasy, vlákna, zvyšky po streľbe a pôda, používajú na forenzné spojenie osoby s konkrétnym miestom, predmetom alebo udalosťou.

Keďže mnohé miesta majú jedinečné bakteriálne populácie, vedci z Lundskej univerzity vo Švédsku prišli s myšlienkou, že zisťovanie pohybu ľudí pomocou mikroorganizmov, ktoré prirodzene zachytávajú na svojich cestách, by veľmi prospelo oblasti medicíny a epidemiológie, ani nehovoriac o vyšetrovaní trestných činov. Vyvinuli nástroj, ktorý pomocou vzorky mikrobiómu (spoločenstva mikroorganizmov, ktoré existuje v určitom prostredí, napríklad na pláži), ktorú má človek na sebe, dokáže s prekvapujúcou presnosťou určiť, odkiaľ táto vzorka pochádza.

Mikrobiálne spoločenstvá vykazujú špecifické geografické stopy rovnako ako ľudia. Niektoré údaje z týchto spoločenstiev sú globálne, ale niektoré sa obmedzujú na konkrétne regióny alebo prostredia. V štúdii sa výskumníci zamerali na baktérie, ktoré pôsobili ako drobné odtlačky prstov. Analyzovali rozsiahle súbory údajov vzoriek mikrobiómov z mestského prostredia, pôdy a morských ekosystémov a vycvičili model AI na identifikáciu jedinečných proporcií týchto „odtlačkov prstov“ a ich prepojenie s geografickými súradnicami.

Umelá inteligencia bola vyškolená pomocou obrovského množstva údajov o mikrobiómoch z rôznych prostredí vrátane 4135 vzoriek z databázy MetaSUB, ktorá obsahuje genómy mikróbov zozbierané z metra a mestského prostredia v 53 mestách, 237 vzoriek pôdy z 18 krajín a 131 morských vzoriek z deviatich vodných plôch. Výsledný nástroj výskumníci nazvali Microbiome Geographic Population Structure alebo mGPS.

Počas testovania systém mGPS úspešne určil mestský zdroj v 92 % mestských vzoriek. Výskumníci však zistili, že „najvyššia zhoda medzi predpoveďami mGPS a vzorkovaním miest bola v prípade miest, ktoré boli dobre zastúpené v súbore trénovaných údajov“. Aby zistili, či regióny s veľkým počtom vzoriek ovplyvnili presnosť nástroja, preškolili model len na 31 mestách s menej ako 100 vzorkami a vypočítali presnosť predpovede 87 %, čo je len o niečo menej ako 92-percentná presnosť pri kompletnom súbore údajov. Štúdia bola publikovaná v časopise Genome Biology and Evolution.

Zdroj: newatlas.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com, DALL-E}