Interesant

Secretele pliante ale proteinelor deblocate de inteligența artificială

Secretele pliante ale proteinelor deblocate de inteligența artificială

Proteinele sunt cruciale pentru aproape fiecare proces biologic fundamental necesar vieții. Ei fac totul, de la crearea și menținerea formei celulelor până la servirea atât a semnalului, cât și a receptorului pentru comunicațiile celulare. Proteinele sunt compuse pe lanțuri lungi de aminoacizi și își îndeplinesc sarcinile variate prin plierea lor în structuri 3D precise care determină modul în care funcționează și interacționează cu alte molecule.

ÎN LEGĂTURĂ: TREBUIE SĂ NE TEMEM DE INTELIGENȚĂ ARTIFICIALĂ

Deoarece forma lor exactă este atât de crucială pentru funcționarea lor, cercetarea în descoperirea formei exacte este o sarcină centrală pentru biologia moleculară. Această sarcină este deosebit de importantă pentru dezvoltarea medicamentelor de salvare a vieții și de modificare a vieții. Prezicerea modului în care proteinele se pliază pe baza secvenței lor de aminoacizi a fost avansată în ultimii ani prin metode de calcul.

AI deschide porțile către o predicție foarte rapidă

Dar chiar și cu pași uriași înainte, metodele sunt limitate în scara și domeniul de aplicare al proteinelor care pot fi prezise. Cu toate acestea, noi cercetări de la Harvard pot schimba faptul că un om de știință de la școala de medicină Harvard a folosit o formă de inteligență artificială (AI) pentru a prezice structura teoretică a oricărei proteine ​​pe baza secvenței sale de aminoacizi.

Metodele AI sunt cunoscute sub numele de învățare profundă și ar putea îmbunătăți metodele predictive actuale, făcându-le de un milion de ori mai rapide, cu aceeași precizie. biologul de sisteme Mohammed AlQuraishi și-a publicat cercetările despre utilizarea AI în predicția formei proteinelor în sistemele celulare pe 17 aprilie. „Plierea proteinelor a fost una dintre cele mai importante probleme pentru biochimiști în ultima jumătate de secol, iar această abordare reprezintă o modalitate de abordare a acestei provocări ", a spus AlQuraishi, instructor în biologia sistemelor la Institutul Blavatnik de la HMS și membru al Laboratorului de farmacologie a sistemelor.

Calea lungă de parcurs

„Avem acum o nouă perspectivă din care să explorăm plierea proteinelor și cred că tocmai am început să zgâriem suprafața”. Proteinele sunt construite dintr-o bibliotecă de 20 de aminoacizi diferiți. Acești aminoacizi diferiți pot fi imaginați ca litere într-un alfabet care pot fi combinate în cuvinte, propoziții, paragrafe și texte mai mari. Spre deosebire de o pagină plată, aminoacizii sunt obiecte fizice poziționate în spațiu, cu lanțurile sale formând bucle, spirale, foi și răsuciri. .

În ciuda efortului intens al oamenilor de știință de mai bine de patru decenii, nu s-a realizat o modalitate rapidă și rentabilă de a prezice aceste forme complexe. Noua metodă AI ar putea deschide ușile înțelegerii bolilor și proiectării modalităților de combatere a acestora.

Cercetările continuă

„Ceea ce este convingător în legătură cu problema este că este destul de ușor de afirmat: luați o secvență și aflați forma”, a spus AlQuraishi. "O proteină începe ca un șir nestructurat, care trebuie să ia o formă 3D, iar posibilele seturi de forme în care poate fi pliat un șir sunt uriașe. Multe proteine ​​au o lungime de mii de aminoacizi, iar complexitatea depășește rapid capacitatea de intuiția umană sau chiar și cele mai puternice computere. "

Noua metodă arată o promisiune imensă. În forma sa actuală, nu este gata să fie utilizat pentru descoperirea sau proiectarea medicamentelor, dar va continua să fie optimizat de AlQuraishi și alții din laboratorul său.


Priveste filmarea: A inceput implantarea CIPURILOR. Mii de suedezi au microcipuri implantate sub piele. (Octombrie 2021).