AlphaFold – sztuczna inteligencja jak laboratorium

przenosnepl_grafika przedstawia sztuczna inteligencje obraz twarzy ludzkiej graficzne na czarnym tle

AlphaFold – sztuczna inteligencja jak laboratorium

AlphaFold to sztuczna inteligencja stworzona przez DeepMind, firmę działającą pod egidą Google’a, która wykrywa o kilkadziesiąt procent więcej ludzkich białek niż najnowocześniejsze laboratoria. To przyszłość medycyny.

Zrozumieć strukturę białek

Białka są niezbędne do życia, a zrozumienie ich struktury może ułatwić zrozumienie ich funkcji w organizmie. Mimo ogromnego wysiłku naukowców z całego świata, do tej pory określono struktury około 100.000 unikalnych białek, co jednak stanowi to niewielki ułamek z miliardów znanych sekwencji białkowych. Określenie struktury pojedynczego białka metodami tradycyjnymi wymaga miesięcy, a czasem nawet lat pracy. AlphaFold to system sztucznej inteligencji opracowany przez brytyjską firmę DeepMind, specjalizującą się w badaniach nad AI, oraz Europejski Instytut Bioinformatyki EMBL (EMBL-EBI), który potrafi przewidywać strukturę 3D białka na podstawie jego sekwencji aminokwasowej. Co ważne, jest w tym o wiele szybszy i znacząco dokładniejszy niż metody tradycyjne.

Problem fałdowania białek rozwiązany

Przewidywanie struktur 3D, które może przyjąć białko, określono „problemem fałdowania białka” i był to ważny, otwarty problem badawczy od ponad 50 lat. Mimo wielu postępów, obecne metody badania i przewidywania tych struktur są dalekie od dokładności atomowej, zwłaszcza gdy nie ma dostępnej homologicznej struktury. Wydaje się, że problem ten może rozwiązać właśnie AlphaFold. Jest to pierwsza na świecie metoda obliczeniowa, która może regularnie przewidywać struktury białek z dokładnością atomową, nawet jeśli nie jest znana żadna podobna struktura.

Open source dla świata

Było to możliwe dzięki sztucznej inteligencji wykorzystanej w najnowszej wersji AlphaFold i nowatorskiemu podejściu do jej uczenia się, które obejmuje zarówno fizyczną, jak i biologiczną wiedzę na temat struktury białek, wykorzystując wielosekwencyjne równania. Co bardzo ważne, AlphaFold to system typu open source, co oznacza, że z efektów jego pracy mogą bezpłatnie i bez ograniczeń korzystać naukowcy i laboratoria na całym świecie. Na ten moment udostępniono proteom człowieka oraz proteomy kilku innych kluczowych organizmów, jak m.in. typu bakterie E. coli czy drożdże oraz od białka muszki owocowej czy myszy. Wkrótce baza danych zostanie poszerzona tak, aby obejmowała dużą część wszystkich skatalogowanych białek (ponad 100 milionów).

Nowe czasy medycyny?

Znaczenie AlphaFold jest nie do przecenienia, zwłaszcza gdy pomyślimy o rozwoju medycyny. To właśnie białka są bowiem tym, co najczęściej podlega badaniom, gdy chodzi o choroby, zmiany w organizmie itd. „Białka są jak malutkie, wspaniałe maszyny biologiczne – pisze Demis Hassabis na blogu AlphaFold. – W ten sam sposób, w jaki struktura maszyny mówi nam, co ta maszyna robi, struktura białka pomaga nam zrozumieć jego funkcję”. Otwiera to całkiem nowe możliwości choćby w przyszłości leczenia człowieka czy nawet zapobiegania różnym chorobom, nawet takim, na które dzisiaj nie znamy lekarstwa.

Anoda

Źródło: AlphaFold

Korzystanie z serwisu oznacza akceptację na pliki cookies oraz politykę prywatności. Więcej

Ciasteczka na stronie przenośne.pl umożliwiają Ci najlepsze z możliwych sposobów na przeglądanie naszej witryny. Jeśli wyrażasz zgodę na wykorzystywanie ciasteczek, kliknij OK.

X