כלי למידת מכונה לחיזוי אבולוציוני

חלבונים הם המכשור המפעיל את התא. במטרה להתאים את עצמם באופן מיטבי לצרכיו, החלבונים משתנים ומתפתחים ללא הרף. שינויים אלה יוצרים צורונים שונים של החלבון הנקראים אללים, ותפוצתם באוכלוסייה מתגוונת לפי חוקיות בלתי ידועה. אבולוציה של חלבונים, בדומה לאבולוציה של מינים, מושפעת משני גורמים עיקריים: החלבון שקדם לאחרים, והרצף החלבוני המותאם ביותר לפעילותו של החלבון ולסביבתו. דוגמה טובה לכך היא החלבון HLA. חלבון זה אחראי לדווח לתאי מערכת החיסון על נוכחות מחוללי מחלה (פתוגנים) שונים, זאת בכדי להפעיל את התגובה החיסונית ולכוון אותה לעבר הפתוגן הספציפי המצוי בגוף. העושר העצום בסוגי הפתוגנים הקיימים עודד את החלבון HLA להתפתח ולהשתנות, כך שנוצר מגוון רחב ביותר של אללים לגן. במאמר שפורסם בכתב העת Frontiers in Immunology, פרופ' יורם לוזון וקבוצתו מתארים שיטה חדשנית, מבוססת למידת מכונה, לחיזוי תדירות האללים של החלבון HLA. חיזוי זה נעשה על סמך רצפים בלבד, ובאמצעותו זוהו אזורים בחלבון שגיוונם חיוני לפעילותו המיטבית.