Dirbtinis intelektas buvo panaudotas beveik visų žmogaus organizme gaminamų baltymų struktūroms nuspėti. Šis pasiekimas gali padėti sparčiau atrasti naujus vaistus ligoms gydyti, taip pat gali būti panaudotas kitose srityse.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Naujas postūmis
Baltymai yra esminės gyvų organizmų sudedamosios dalys, jų yra kiekvienoje mūsų ląstelėje. Norint tobulinti mediciną, labai svarbu suprasti baltymų struktūrą, tačiau iki šiol pavyko išsiaiškinti tik nedidelę jų dalį.
Tyrėjai, naudodami programą „AlphaFold“, numatė 350 000 žmonių organizmų baltymų struktūrų.
Žmogaus baltymų gamybos instrukcijos yra mūsų genomuose – DNR, esančioje žmogaus ląstelių branduoliuose. Žmogaus genome yra apie 20 000 šių baltymų, kuriuos išreiškia žmogaus genomas. Bendrai biologai visą šį rinkinį vadina „proteomu“.
Dr. Demis Hassabis, dirbtinio intelekto bendrovės „Deep Mind“ vadovas ir vienas iš įkūrėjų, komentuodamas „AlphaFold“ rezultatus, sakė: „Manome, kad tai išsamiausias ir tiksliausias iki šiol gautas žmogaus proteomo vaizdas. Šis darbas yra reikšmingiausias iki šiol dirbtinio intelekto indėlis į mokslo žinių pažangą."
„Ir manau, kad tai puiki iliustracija ir pavyzdys, kokią naudą visuomenei gali atnešti dirbtinis intelektas.“ Jis pridūrė: „Mes tiesiog labai džiaugiamės matydami, ką bendruomenė su tuo padarys“.
Tarp 350 000 „AlphaFold“ prognozuotų baltymų struktūrų yra ne tik 20 000 baltymų, esančių žmogaus proteome, bet ir vadinamųjų modelinių organizmų, naudojamų moksliniuose tyrimuose, pavyzdžiui, E. coli, mielių, vaisinių muselių ir pelių, struktūros.
Šį milžinišką galimybių šuolį „DeepMind“ tyrėjai ir Europos molekulinės biologijos laboratorijos (EMBL) komanda aprašė prestižiniame žurnale „Nature“.
AlphaFold sugebėjo patikimai nuspėti 58 proc. aminorūgščių (baltymų sudedamųjų dalių) struktūrines pozicijas žmogaus proteome.
Įvairių baltymų struktūrinį išsidėstymą galima nustatyti taikant įvairius metodus, įskaitant rentgeno spindulių kristalografiją, kriogeninę elektroninę mikroskopiją (krioEM) ir kitus. Tačiau nė vieno iš jų nėra lengva atlikti: Norint atlikti struktūrų tyrimus, reikia milžiniškų lėšų ir išteklių, – „BBC News“ sakė Portsmuto universiteto profesorius Johnas McGeehanas, struktūrinės biologijos specialistas.
Todėl sudėtingos 3D struktūros dažnai nustatomos atliekant tikslinius mokslinius tyrimus, tačiau iki šiol nė viename projekte nebuvo sistemingai nustatytos visų organizmo gaminamų baltymų struktūros.
Dr. Hassabis sakė, kad „DeepMind“ planuoja gerokai išplėsti duomenų bazės aprėptį ir įtraukti į ją beveik visus mokslui žinomus sekvenuotus baltymus – daugiau kaip 100 mln. struktūrų.
