13 April, 2021 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Reconocimiento de secuencias genéticas de ADN a través de imágenes

Por Dalia Patiño González

Puebla, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- Creada como una herramienta de diagnóstico que permita auxiliar el trabajo en el laboratorio para la identificación de enfermedades como la hepatitis tipo I, II, III y VI, los estudiantes de posgrado en ciencias computacionales de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) Sarahí Zúñiga Herrera y Luis Ángel Santamaría Colula desarrollaron un proyecto para reconocimiento de secuencias genéticas de ADN por medio de imágenes.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Luis Ángel Santamaría explicó que el análisis y procesamiento de secuencias de ADN se ha realizado desde hace muchos años con redes neuronales normales; sin embargo, su propuesta consiste en utilizar redes neuronales convolucionales, enfocadas en el reconocimiento de imágenes de audio y de lenguaje de alto nivel.

¿Para qué sirve?

Sarahí Zúñiga expresó que como clasificador utilizaron una base de datos de hepatitis tipo I, II, III y VI. Lo que buscan, dice, es que cuando el paciente llegue al laboratorio con una sospecha de padecer esta enfermedad, lo que se requiere es saber qué tipo de virus tiene para expedirle el tratamiento adecuado. Es así como a partir de una muestra de sangre, que contiene material genético, se hace una secuencia a través de técnicas de biología molecular. Una vez que se obtenga la secuencia genética, a través de técnicas computacionales se puede convertir la secuencia en una imagen que permitirá una clasificación.

“Si nosotros ya tenemos una red neuronal entrenada, es fácil introducir las imágenes obtenidas de las secuencias y entonces este clasificador nos dirá a qué tipo de virus pertenece y de esta manera se genera una herramienta de diagnóstico para auxiliar en la identificación de enfermedades. En este caso, nosotros 1-sarahi1418.jpgSarahí Zúñiga y Luis Ángel Santamaría.probamos con cuatro tipos de hepatitis, pero la metodología puede ser empleada para otros padecimientos, es decir, el trabajo consiste en buscar una nueva forma de representar secuencias de ADN para su análisis y lo que presentamos es generar imágenes a partir de secuencias de ADN y someterlas a análisis por CNN”.

El trabajo de Sarahí Zúñiga —quien estudió la licenciatura en biotecnología— y Luis Ángel Santamaría fue ganador de la XI edición de la Feria de Proyectos (Fepro 2018) organizado por la BUAP, en la categoría de Aplicaciones Avanzadas, en septiembre pasado. El proyecto, que aún no concluye en su totalidad, está asesorado por el doctor Ivo Pineda Torres, académico investigador de esta universidad.

Cómo funciona

El ADN es el código de la vida, una molécula esencial heredada de nuestros padres que contiene todas las instrucciones químicas necesarias para crear nuestro cuerpo y hacer que funcione. El ADN consta de dos hebras entrelazadas de azúcar y fosfato, unidas en su centro. Estos escalones se forman de base de nitrógeno representados por las letras ATGC, estas siempre se agrupan en pares (A-T) y (G-C).

Los estudiantes de posgrado y becarios del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) tomaron a partir de esta representación del ADN diversas bases de datos, de las cuales seleccionaron una secuencia y a cada letra (ATGC) le asignaron un color: blanco, negro y dos secuencias de grises, para posteriormente crear una imagen muy similar al código de barras.

Este proceso lo repitieron para todas las secuencias de ADN de su base de datos y con estas imágenes generadas utilizaron una red neuronal convolucional, la cual tiene la capacidad de cumplir tareas como reconocimiento de voz y de imágenes.

Estas redes convolucionales también tienen la capacidad de identificar objetos, clasificándolos según sus características. Esta herramienta está siendo utilizada por Facebook, Google y Microsoft.

Los estudiantes refirieron que se decidieron por probar con estas redes por su alto grado de asertividad, asegurando que de acuerdo con las pruebas que han realizado, lograron 95 por ciento de precisión con 145 imágenes probadas, mostrando el impacto que tiene la computación no solo en la identificación de patrones y objetos, sino también en el área de biología.

1-redneuronal1418.jpg

 

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Crean estudiantes modelo 3D para visitas virtuales

5 febrero, 2016

5 febrero, 2016

Por Érika Rodríguez Agencia Informativa CONACYT Zacatecas, Zacatecas. 3 de febrero de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- En el Centro de Investigación...

Desarrollan sistema para medición de peso y volumen de contenedores

26 julio, 2016

26 julio, 2016

AUTOR: Israel Pérez   FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Santiago de Querétaro, Querétaro.  (Agencia Informativa Conacyt).- A partir de hoy entrará en vigor...

Tratamiento dietético contra el síndrome metabólico

22 diciembre, 2016

22 diciembre, 2016

Veracruz, Veracruz.  (Agencia Informativa Conacyt).- Un equipo de científicos de la Unidad de Investigación y Desarrollo en Alimentos (Unida), del Instituto...

Las bondades bioactivas de algas marinas

7 julio, 2017

7 julio, 2017

Por Felipe Sánchez Banda Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos del Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) de la Facultad...

IIMAS, formando redes de científicos en México

4 junio, 2016

4 junio, 2016

AUTOR: Janet Cacelín FUENTE: CONACYT, AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Hace 58 años llegó la primera computadora electrónica...

Triunfan estudiantes mexicanos en concurso de robótica en Taiwán

5 octubre, 2017

5 octubre, 2017

Por Israel Pérez Valencia Santiago de Querétaro, Querétaro. (Agencia Informativa Conacyt).- El equipo LYNXBots, integrado por estudiantes de la Facultad...

Consolidan área de biocombustibles en Cideteq

16 noviembre, 2016

16 noviembre, 2016

Santiago de Querétaro, Querétaro. (Agencia Informativa Conacyt).- Ante las limitaciones que se pronostican respecto a la producción de hidrocarburos fósiles en...

Estudian generación de energía con suelos arcillosos

12 septiembre, 2016

12 septiembre, 2016

AUTOR: Israel Pérez Valencia FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Santiago de Querétaro, Querétaro.  (Agencia Informativa Conacyt).- Con la finalidad de impulsar nuevas...

Gana Apple patente de pantalla plegable para dispositivos móviles

5 junio, 2019

5 junio, 2019

Una pantalla plegable podría ser la novedad en los iphones y otros dispositivos de Apple, que ganó esta patente

Neuroalimentación para combatir discapacidad intelectual

13 julio, 2016

13 julio, 2016

AUTOR: Génesis Gatica Porcayo FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT  Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Tomando como referencia las cifras provenientes del Censo de...

Fomenta CICY cultura de patentamiento

6 abril, 2016

6 abril, 2016

AUTOR: Marytere Narvaéz FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Mérida, Yucatán. (Agencia Informativa Conacyt).- En el marco de la conmemoración del Día del Inventor...

Cumple 15 años el Foro Consultivo Científico y Tecnológico

6 junio, 2017

6 junio, 2017

Boletín de prensa no.280 Ciudad de México, 5 de junio de 2017 Cumple 15 años el Foro Consultivo Científico y Tecnológico “El...

IPN crea catalizador que remueve azufre del petróleo y se fabrica en un día

7 marzo, 2016

7 marzo, 2016

Fuente: Agencia Informativa Id * Está compuesto de un metal de transición llamado molibdeno que puede adaptarse a las condiciones...

La Joya del Totonacapan, la clonación como modelo de negocio

4 abril, 2016

4 abril, 2016

AUTOR: Hugo Valencia FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT   Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La Joya del Totonacapan es una empresa mexicana...

Carlos Vaquera, el mexicano que trabaja con un nobel

15 diciembre, 2018

15 diciembre, 2018

Por Verenise Sánchez Ciudad de México. 4 de diciembre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Carlos Alberto Vaquera Araujo nunca se...