Ang isang artipisyal na katalinuhan mula sa DeepMind, isang kumpanya ng Google, ay matagumpay na nahula ang istraktura ng 200 milyong mga protina, halos lahat ay kilala sa agham. Ang mga datos na ito, na malayang makukuha ng sinuman, ay mahalaga para sa pag-unawa sa biology ng lahat ng nabubuhay na bagay sa planeta at maaaring mag-udyok sa pagbuo ng mga bagong gamot o teknolohiya laban sa plastic pollution o antibiotic resistance.
Ang mga protina ay ang mga bloke ng pagbuo ng buhay. Binubuo ng mga chain ng amino acid, na natitiklop sa kumpletong mga hugis, isang 3D na istraktura na higit na tumutukoy sa kanilang paggana. Ang pag-alam kung paano tiklop ang isang protina ay nagpapahintulot sa amin na subukang maunawaan kung paano ito gumagana at kung paano ito kumikilos, na naging isa sa mga malalaking hamon ng biology sa loob ng higit sa limang taon.
Noong nakaraang taon, ginulat ng DeepMind ang siyentipikong komunidad sa pamamagitan ng paglabas ng code para sa AlphaFold. Ang mga istruktura ng isang milyong protina, kabilang ang lahat ng mga protina sa katawan ng tao, ay magagamit sa isang database na binuo kasama ng European Molecular Biology Laboratory (EMBL), isang internasyonal na instituto ng pananaliksik.
Ang pagtuklas ay nagpabago nang tuluyan sa biology at medisina. Sa loob ng ilang minuto at may mahusay na katumpakan, ang mga mananaliksik ay nakakuha ng mataas na nauugnay na impormasyon, halimbawa, tungkol sa mga protina na kasangkot sa iba't ibang mga sakit. Ang gawain ay kinilala ng magazine na 'Science' bilang ang pinakamahalagang siyentipikong pananaliksik ng taon.
Kawalan ng katiyakan sa pagkain at sakit
Ang bagong update na may 200 milyong mga protina, isang malaking pagpapabilis mula sa paunang gilingan, ay kinabibilangan ng mga istruktura para sa mga halaman, bakterya, hayop at marami, marami pang ibang organismo, na nagbubukas ng napakalaking pagkakataon para sa AlphaFold na magkaroon ng epekto sa mahahalagang isyu tulad ng sustainability, gasolina, kawalan ng kapanatagan sa pagkain at mga napapabayaang sakit,” sabi ng British Demis Hassabis, tagapagtatag at CEO ng DeepMind, isa sa pinakamalaking kumpanya ng pananaliksik sa artificial intelligence sa mundo. Ginawaran ngayong taon ng Princess of Asturias Award para sa Scientific and Technical Research, si Hassabis, na isang child prodigy ng chess at isang designer ng mga laro sa computer, ay naniniwala na magagamit ng mga siyentipiko ang mga natuklasan upang mas maunawaan ang mga sakit at mapabilis ang pagbabago sa pagtuklas ng mga gamot. at biology.
Mula nang ilunsad ito noong 2020, mahigit 500 mananaliksik mula sa 000 bansa ang nag-access ng AlphaFold para sa higit sa 190 milyong istruktura. Ginamit nila ito, bukod sa iba pang mga bagay, upang matuklasan ang mga protina na nakakaapekto sa kalusugan ng mga bubuyog at naglalabas ng mabisang bakuna laban sa malaria. Noong Mayo, inanunsyo ng mga mananaliksik na pinamunuan ng Oxford University na ginamit nila ang algorithm na ito upang makatulong na matukoy ang istraktura ng isang pangunahing malaria parasite protein at na-verify na ang mga anticoagulants ay malamang na harangan ang paghahatid ng parasito.
nuclear pores
Ang isa pang matagumpay na paggamit ng AlphaFold ay pinagsama-sama ang nuclear pore complex, isa sa pinaka-diyabolikong palaisipan ng biology. Ang istraktura ay binubuo ng daan-daang bahagi ng protina at kinokontrol ang lahat ng pumapasok at lumalabas sa cell nucleus. Ginamit din ito upang i-target ang mga sakit tulad ng leishmaniasis at Chagas disease, na hindi katimbang na nakakaapekto sa mga tao sa pinakamahihirap na bahagi ng mundo, o leprosy at schistosomiasis, isang talamak at talamak na sakit na dulot ng mga parasitic worm. na sumisira sa buhay ng higit sa isang bilyong tao sa buong mundo.
Ang tool ay magse-save ng mga mananaliksik ng maraming oras, ito ay kinakailangan upang mahulaan ang mga istruktura ng mga protina ay isang mahirap na gawain. "Ang AlphaFold ay isang natatangi at napakahalagang pagsulong sa mga agham ng buhay na nagpapakita ng kapangyarihan ng AI. Ang pagtukoy sa 3D na istraktura ng isang protina na dating tumatagal ng maraming buwan o taon, ngayon ay tumatagal ng ilang segundo, "sabi ni Eric Topol, tagapagtatag at direktor ng Scripps Research Institute. Inihambing ito ni Hassabis sa isang bagay na kasing simple ng paggawa ng paghahanap sa Google.
Para kay Jesús Pérez Gil, propesor ng Molecular Biology at Biochemistry sa Complutense University of Madrid, ang mga hula ng AlphaFold ay nagmumungkahi ng "isang napakalaking pagbabago" sa kapasidad ng pananaliksik nito. Ang pagiging maaasahan ng artipisyal na katalinuhan «ay naging kamangha-manghang sa ngayon, mas mahusay kaysa sa maiisip. Nakapagtataka na marami sa mga istrukturang ito ang magkamukha kapag nakita sa eksperimento," inamin niya. Ipinaalala ng mananaliksik na ang mga ito ay mga simulation, at ang lahat ng ito ay dapat kumpirmahin sa mga eksperimentong pag-aaral. Ang susunod na hakbang ay binubuo hindi lamang sa pag-unawa sa istruktura ng mga protina, ngunit din sa pag-unraveling kung paano sila nagbabago kapag nakikipag-ugnayan sila sa isa't isa o sa iba pang mga molekular na elemento.
"Ang mga protina ay kung ano ang ginagawa ng karamihan sa mga pag-andar sa mga selula at tisyu. Ang pag-alam kung paano sila nabuo at kung paano sila kumikilos kapag nakikipag-ugnayan sila sa isa't isa o sa iba pang mga molekula ay magbibigay-daan sa amin na bumuo ng mga therapeutic target para sa mga gamot, maghanap para sa biotechnological o pang-industriya na mga aplikasyon sa industriya ng pagkain, mga prosesong pang-industriya o pagpapanatili ng kapaligiran", ay nagpapahiwatig ng Pérez Gil .
