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机器学习帮助全面认识抗生素杀菌原理

时间:2019-05-14来源:中国数字科技馆 浏览次数:2500次

新华社北京5月11日电 一个国际研讨团队应用机器学习算法发现,在抗生素杀灭细菌的过程中,核苷酸代谢起着重要作用。

这有助于人们更全面天文解抗生素作用原理,在此基础上开发更好的杀菌办法。

美国麻省理工学院等机构研讨人员在新一期美国《细胞》杂志上报告说,他们运用氨苄西林、环丙沙星和庆大霉素3种抗生素,以及约200种与代谢有关的物质,将它们搭配组合,察看不同组合对大肠杆菌的杀灭效果。

他们用机器学习算法剖析了与杀菌效果相关的代谢过程。

结果发现,在抗生素压力下,细菌用于合成脱氧核糖核酸(DNA)的嘌呤核苷酸供给缺乏,不得不加紧消费,这会耗费大量能量,疾速积聚有毒的代谢废物,使细菌的生存状态进一步恶化,加快死亡进程。

此前研讨显现,抗生素杀菌的重要途径包括干扰细菌的关键生理过程,如DNA复制或细胞壁构建等。

本次研讨提示了核苷酸代谢的作用,让人们更全面天文解抗生素的杀菌原理。

用机器学习处置生物学实验数据的做法并不稀有,不过大多数模型是“黑箱”式的,知道什么实验条件对应什么结果,但不知道其中原理。

这项新研讨采取了“白箱”方式,将实验条件、代谢状态与杀菌效果分离起来,探明药物发挥作用的细致机制。

研讨人员表示,用辅助药物强化代谢干扰,可望成为杀灭细菌、应对细菌耐药性的新伎俩。

“白箱”方式还可用于剖析不同药物对癌症、糖尿病或神经退行性疾病等的作用。

他们正用相似办法寻觅肺结核病菌躲过抗生素攻击、展开出耐药性的缘由。

关键字:抗生素,细菌

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