科學(xué)家已經(jīng)使用機(jī)器學(xué)習(xí)和質(zhì)譜成像技術(shù)繪制了人類蛋白質(zhì)組（人類蛋白質(zhì)的全部補(bǔ)體）的共同調(diào)控圖譜。活細(xì)胞依靠蛋白質(zhì)來執(zhí)行生命所需的幾乎所有任務(wù)，包括管理器官，組織的組成，目的和調(diào)節(jié)。全方面了解這些蛋白質(zhì)及其功能可以證明在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特別有價(jià)值。

　　質(zhì)譜成像使一切皆有可能

　　為了確定體內(nèi)蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系，研究人員須追蹤10,323種人類蛋白質(zhì)對294種生物擾動(dòng)的響應(yīng)變化。通過質(zhì)譜成像使這些觀察成為可能，參與這項(xiàng)研究的科學(xué)家使用了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法來分析數(shù)據(jù)并確定蛋白質(zhì)之間的功能關(guān)聯(lián)。

　　質(zhì)譜成像允許可視化分子的空間分布，它可以成像數(shù)千個(gè)分子而無需標(biāo)記。只需較少的樣品準(zhǔn)備，質(zhì)譜儀即可將樣品表面上的分子離子化，并在該區(qū)域的每個(gè)像素處收集質(zhì)譜。然后使用復(fù)雜的軟件來處理和可視化捕獲的數(shù)據(jù)。

　　該研究還重新利用了其他實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的數(shù)千項(xiàng)質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法提取了數(shù)據(jù)，并能夠?qū)⑸飳W(xué)功能分配給以前未表征的蛋白質(zhì)。

　　科學(xué)家設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)組圖進(jìn)行發(fā)現(xiàn)

　　新的蛋白質(zhì)組共調(diào)控圖是交互式的。研究人員對地圖進(jìn)行了格式化，使用戶可以搜索一種蛋白質(zhì)。然后，其位置將與其伙伴一起顯示在地圖上。用戶可以放大和縮小并瀏覽整個(gè)地圖，它的創(chuàng)建者計(jì)劃將其用于驗(yàn)證現(xiàn)有假設(shè)并創(chuàng)建新假設(shè)。

　　在探索新的共同調(diào)控圖時(shí)，一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一些意外的合作伙伴，包括過氧化物酶體膜蛋白PEX11β與線粒體呼吸因子。反過來，這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致線粒體與過氧化物酶體之間相互作用的發(fā)現(xiàn)，兩者似乎在代謝合作，串?dāng)_中起作用，并且還可能在線粒體能量產(chǎn)生過程中幫助轉(zhuǎn)移代謝產(chǎn)物。

　　這項(xiàng)研究的一個(gè)重要收獲是，在尋求知識(shí)時(shí)，通常可以將其重新利用和回收，了解人類蛋白質(zhì)整個(gè)補(bǔ)體之間的關(guān)系將有助于研究人員將功能分配給尚未表征的蛋白質(zhì)。質(zhì)譜成像和機(jī)器學(xué)習(xí)都使這項(xiàng)研究成為可能