Mit KI und DNA-Signalen lebende Mikroben erkennen

Ein Forschungsteam von Helmholtz Munich und Helmholtz AI unter der Leitung von Prof. Lara Urban hat gezeigt, dass künstliche Intelligenz (KI) lebende von toten Mikroorganismen unterscheiden kann, indem sie Rohdaten aus der Nanoporen-DNA-Sequenzierung analysiert. Diese Technik misst Veränderungen im elektrischen Strom, wenn DNA-Stränge durch nanoskalige Poren passieren, und erzeugt detaillierte Signalsignale, die über die reine DNA-Sequenz hinausgehen. Die Forschenden trainierten ein Modell zur Bestimmung der mikrobiellen Lebensfähigkeit und wendeten es auf ein simuliertes metagenomisches Datenset an – eine kontrollierte Mischung, die die Komplexität realer Umweltproben wie Boden, Wasser oder den menschlichen Körper nachbildet, ohne einzelne Organismen zu isolieren. Die Ergebnisse könnten die Geschwindigkeit und Genauigkeit DNA-basierter Diagnostik verbessern und haben potenzielle Anwendungen im Bereich der öffentlichen Gesundheit, klinischen Versorgung und Umweltüberwachung.