我們如何才能可靠、客觀地表征胚胎發(fā)育的速度和各個階段?在人工智能的幫助下!康斯坦茨大學的研究人員提出了一種自動化方法。
動物胚胎從受精卵細胞到功能有機體的過程中經歷了一系列特征性的發(fā)育階段。這種生物過程很大程度上是由基因控制的，并且在不同的動物物種中遵循相似的模式。然而，不同物種之間，甚至同一物種的胚胎之間，細節(jié)上都存在差異。
例如，各個胚胎階段的通過速度可能會有所不同。胚胎發(fā)育的這種變化被認為是進化的重要驅動力，因為它們可以產生新的特征，從而促進進化適應和生物多樣性。
人工智能在胚胎研究中的應用：開辟新天地
因此，研究動物的胚胎發(fā)育對于更好地理解進化機制具有重要意義。但如何客觀有效地記錄胚胎發(fā)育的差異，例如發(fā)育階段的時間?由系統(tǒng)生物學家 Patrick Müller 領導的康斯坦茨大學研究人員正在開發(fā)和使用基于人工智能 (AI) 的方法。
斑馬魚胚胎特征發(fā)育階段
在《自然方法》上發(fā)表的最新文章中，他們描述了一種新穎的方法，可以自動捕捉發(fā)育過程的節(jié)奏并識別特征階段，無需人工輸入——標準化且跨物種邊界。
每個胚胎都有點不同
我們目前對動物胚胎發(fā)生和個體發(fā)育階段的了解是基于在顯微鏡下觀察并詳細描述不同年齡的胚胎的研究。由于這種艱苦的手工工作，如今許多動物物種都可以獲得對個體胚胎階段進行理想化描述的參考書。
“然而，胚胎在顯微鏡下看起來通常與示意圖中的不完全相同。各個階段之間的過渡不是突然的，而是更加漸進的，”穆勒解釋道。因此，即使對于專家來說，手動將胚胎分配到各個發(fā)育階段也不是小事，而且有點主觀。
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