Искусственный интеллект научился определять форму почти всех белков ДНК
Технологию, которая выводит ученых за пределы возможностей биологии, создали биохимики, рассказал американский исследователь Дэвид Бейкер, 19 февраля сообщает испанская газета El País.
Бейкер является одним из создателей системы искусственного интеллекта, которая позволяет проектировать молекулярные машины с нуля для создания новых лекарств, топлива или невообразимых материалов.
61-летний ученый из Сиэтла возглавляет то, что уже назвали «технологической революцией», способной навсегда изменить науку и медицину.
В молекуле ДНК хранятся все инструкции, необходимые для создания белков с использованием четырехбуквенных комбинаций: ACGT. Белки отвечают почти за каждый биологический процесс, который можно себе представить, от роста дерева до светящегося в темноте светлячка и человека, который думает, дышит, переваривает пищу и все, что между ними, благодаря по крайней мере 20 тысячам различных белков.
Понимание того, как белки принимают свою форму, уже более полувека остается одной из самых сложных проблем биологии. Транскрипция и трансляция ДНК в клетках дает линейную последовательность аминокислот, расположенных в одном ряду. Но за доли секунды эта нить скручивается, образуя совершенные трехмерные структуры, способные охватывать, резать, склеивать, поглощать, передавать, производить. Ничто в полученных двумерных последовательностях ДНК или аминокислот не позволяет предсказать, какую форму будет иметь конечная молекула; и именно его форма определяет его функцию. Вычисление всех возможных форм одного белка с помощью обычных методов может занять более 13,7 миллиарда лет — возраст Вселенной. А в природе существуют сотни миллионов различных белков.
Прошлым летом система искусственного интеллекта AlphaFold, разработанная компанией Deepmind, принадлежащей Google, определила форму почти всех известных белков: более 200 миллионов. Историческое достижение стало возможным благодаря системам глубокого обучения. Эти наборы алгоритмов имитируют работу нейронов в человеческом мозгу. Хотя им еще далеко до возможностей нашего мозга, они очень эффективно находят закономерности в огромных базах данных. Благодаря этим системам определение формы белка теперь выполняется за минуты, а не за годы.
