計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)致命的細(xì)菌
研究發(fā)現(xiàn),機(jī)器學(xué)習(xí)可以預(yù)測(cè)可能導(dǎo)致食物中毒爆發(fā)的細(xì)菌菌株。這項(xiàng)針對(duì)大腸桿菌有害菌株的研究可以幫助公共衛(wèi)生官員針對(duì)干預(yù)措施并降低人類健康風(fēng)險(xiǎn)。愛(ài)丁堡大學(xué)羅斯林研究所的研究人員使用的軟件比較了從動(dòng)物和人體中分離的細(xì)菌樣本的遺傳信息。
該軟件學(xué)習(xí)與大腸桿菌樣本相關(guān)的DNA特征,這些樣本已經(jīng)引起人們感染的爆發(fā)。然后它可以挑選出具有這些特征的動(dòng)物菌株,因此可能對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。大多數(shù)大腸桿菌菌株生活在人和動(dòng)物的腸道而不會(huì)引起疾病,但大腸桿菌O157與更嚴(yán)重的人類感染有關(guān)。
奶牛還攜帶大腸桿菌O157,并作為這些有毒細(xì)菌的主要儲(chǔ)存庫(kù)。動(dòng)物排出糞便中的細(xì)菌,但不會(huì)生病。這使得很難發(fā)現(xiàn)哪些畜群和動(dòng)物攜帶可能導(dǎo)致人類疾病的菌株。
DNA簽名
該團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自牛群中分離的菌株和英國(guó)和美國(guó)人類感染的DNA序列進(jìn)行了培訓(xùn)。
一旦經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,計(jì)算機(jī)就能夠預(yù)測(cè)大腸桿菌菌株是否可能來(lái)自牛或人。
該團(tuán)隊(duì)使用這種方法預(yù)測(cè),只有不到10%的大腸桿菌O157牛株可能會(huì)導(dǎo)致人類疾病。
研究小組表示,阻止這種疾病傳播的干預(yù)措施 - 例如疫苗 - 可以針對(duì)這些菌株的牛群,以最大限度地降低人群爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
“我們的研究結(jié)果表明,最危險(xiǎn)的大腸桿菌O157菌株在牛群中可能非常罕見,這是令人放心的。該研究強(qiáng)調(diào)了機(jī)器學(xué)習(xí)方法在早期鑒定這些菌株和防止這種傳染病暴發(fā)的可能性, “大衛(wèi)加利教授說(shuō)。
大腸桿菌0157
大腸桿菌O157引起感染者的胃痙攣,嘔吐和嚴(yán)重腹瀉。最近在蘇格蘭爆發(fā)的疾病導(dǎo)致了一名兒童死亡,另有19起嚴(yán)重食物中毒事件。據(jù)信感染源自未經(jīng)巴氏殺菌的奶酪來(lái)源。
研究人員表示,他們的方法可以用于測(cè)試從動(dòng)物身上分離出的其他類型細(xì)菌的樣本 - 如沙門氏菌和彎曲桿菌 - 以鑒定可能導(dǎo)致人類疾病的菌株。
該研究由蘇格蘭食品標(biāo)準(zhǔn)局和食品標(biāo)準(zhǔn)局資助,發(fā)表在“ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上。
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