Seyahatlerinizde topladığınız bakterilere göre nerelere gittiğinizin takip edilebileceği hiç aklınıza gelir miydi? Lund Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, mikroorganizmaları bir tür "bakteri GPS’i" olarak kullanarak tam da bunu yapan bir AI aracı geliştirdiler.
Saç telleri veya toprak kalıntıları gibi ufak parçalar sayesinde kişilerin belirli bir bölgeye gittiklerini gösteren adli kanıtları en azından dizi ve filmlerde görmüş olabilirsiniz. Ancak kısa bir süre önce bilim insanları, konumların genellikle farklı mikrobiyal toplulukları barındırdığını fark ettiler. Bakterilerin bu şekilde kullanılması, sadece bize kimin nereye gittiği hakkında daha fazla şey söylemekle kalmıyor, aynı zamanda Dünya’daki plastik kirliliğini temizlemeye de yardımcı olabilir.
Araştırmacılar, bu fikirlerle yola çıkarak birinin nerede olduğunu saptamak için bu mikrobiyal “parmak izlerini” kullanan bir bakteriyel GPS aracı geliştirmeye yöneldi. Bu AI tabanlı araç, bir kişinin mikrobiyomundan (yani üzerlerindeki mikroorganizmalar koleksiyonundan) alınan bir örneği inceleyerek, örneği belirli bir ortama kadar doğru bir şekilde izleyebiliyor.
Microbiome Geographic Population Structure (Mikrobiyom Coğrafi Popülasyon Yapısı – mGPS) adı verilen bu araç, çeşitli ortamlardan alınan geniş mikrobiyom veri kümeleri üzerinde eğitilen bir yapay zekayı temel alıyor. Bu veri kümeleri, dünya çapındaki şehirlerden mikrobiyal genomları barındıran MetaSUB veri tabanından binlerce örnekle birlikte kentsel ortamları, toprak ve deniz ekosistemlerini içeriyor.
Yapay zeka bu verileri kullanarak mikrobiyal profilleri birbirinden ayırt etmeyi öğrendi ve bunları benzersiz coğrafi kökenlerine bağladı. Bu bakteriyel GPS, neredeyse inanılmaz bir doğruluğa ulaşabildi. Örneklerin hangi şehirlerden geldiğini %92 oranında doğru bir şekilde belirleyebilmesinin yanı sıra, aynı şehir içindeki konumlar arasında bile ayrım yapabildi.
172 metrelik farkı bile tespit edebiliyor
Bu örneklerden birinde, aralarında sadece 172 metre olan iki Hong Kong metro istasyonunu birbirinden ayırt etmeyi bile başardı. Araç, metro ortamının daha az kontrol edildiği Londra’da biraz daha az doğruydu, ancak araştırmacılar daha fazla veri eklemenin yanıtları iyileştirmeye yardımcı olacağına inanıyor.
Bu araç, mikrobiyal yolları izleyerek ve potansiyel olarak enfeksiyon kaynaklarını ve antibiyotik direnci sıcak noktalarını belirleyerek hastalıkların nasıl yayıldığına dair anlayışımızı geliştirebilir. Araştırmacılar, bakteriyel GPS’i ve veri tabanını daha da genişletmek, daha hassas konum takibine olanak sağlamak ve halk sağlığından şehir planlamasına kadar pek çok alanda bu araçtan faydalanmak istiyor.