ИСТИНА

В работе исследуется действие тяжелых металлов на фотосинтетический аппарат (ФСА) растений. Для быстрой оценки активности ФСА широко применяется метод индукции флуоресценции хлорофилла. Форма индукционной кривой чувствительна к воздействию факторов стресса. В последнее годы объем получаемых с помощью автоматизированных измерительных приборов экспериментальных данных значительно вырос, что открывает новые возможности для применения методов анализа больших данных, в частности, методов машинного обучения.В течение нескольких суток проводилась регистрация кривых индукции флуоресценции листьев проростков гороха Pisum sativum, инкубированных на питательной среде Кнопа с добавлением ионов Сu2+ и ли С d2+ ( 20 и 5 0 мкМ). По полученным кривым были рассчитаны параметры JIP-теста, которые использовались как входные данные для кластерного анализа и для построения классификатора на основе алгоритма случайного леса. Для уменьшения размерности данных был использован метод главных компонент, выделялись две или три главные компоненты, которые и были использованы для дальнейшего анализа. Задачей классификатора было выявить наличие или отсутствие действия токсиканта. Точность предсказания составила 67% для Сu2+ и 78% для Сd2+. Кластеризация проводилась тремя методами: k-средних, полной связи, и OPTICS. Оптимальное число кластеров определялось «методом локтя». Для каждого кластера были построены типичные индукционные кривые и определены соответствующие параметры JIP-теста. Было показано, что кластеры сформированы по степени подверженности растения стрессу. При этом для Сu2+ фактор времени инкубации вызывал больший стресс, чем действие самого токсиканта.