Полмиллиарда лет за несколько часов: новая эра в изучении белковых структур

Научное сообщество представило революционную разработку в области молекулярной биологии. Специалисты применили технологии искусственного интеллекта для воссоздания эволюционного процесса длительностью более 500 миллионов лет, результатом которого стало создание уникальной белковой структуры.

Инновационная разработка направлена на синтез специфического белка, имеющего сходство с биологическими компонентами, присутствующими в организмах кораллов и медуз. Потенциально это открытие может существенно повлиять на фармацевтическую отрасль.

Белковые соединения, являющиеся фундаментальными элементами живых организмов, выполняют множество важнейших функций, включая формирование мышечных тканей. Созданный виртуальный белок esmGFP представляет собой цифровой прототип неизвестного ранее типа зеленой флуоресцентной молекулы, аналоги которой встречаются у светящихся морских организмов.

Генетический код нового белка демонстрирует лишь 58-процентное соответствие с ближайшим известным аналогом — модифицированным белком морского анемона. Для естественного формирования подобной структуры потребовалось бы 96 генетических трансформаций на протяжении более полумиллиарда лет.

Компания EvolutionaryScale, разработавшая систему искусственного интеллекта ESM3, представила результаты исследования научному сообществу. Особенность алгоритма заключается в его способности выходить за рамки стандартных эволюционных ограничений, создавая структуры, теоретически возможные при различных путях развития.

Исследование базируется на работе, инициированной в компании Meta*. ESM3 представляет собой биологически ориентированную языковую модель, аналогичную GPT-4.

Система обрабатывает информацию о белках, представленную в виде последовательностей аминокислот. База данных для обучения включала информацию о 2,78 миллиарда природных белков. Алгоритм анализировал фрагменты белкового кода, восстанавливая недостающие элементы.

Технология может значительно ускорить развитие белковой инженерии и фармацевтики. Однако специалисты отмечают, что моделирование охватывает только отдельные белки, не учитывая комплексные механизмы естественного отбора.

*признана экстремистской организацией

Уточнения

Иску́сственный интелле́кт в самом широком смысле — это интеллект, демонстрируемый машинами, в частности компьютерными системами.

Автор Назар Назаренко
Назар Назаренко — журналист, корреспондент медиахолдинга Правда.Ру
Обсудить

Сообщить автору об опечатке:

Адрес страницы с ошибкой:

Текст с ошибкой:

Ваш комментарий: