Предсказанному верить? Искусственный интеллект смоделировал структуры почти всех известных белков

Год назад британская компания DeepMind, занимающаяся искусственным интеллектом, заявила о том, что ей удалось предсказать структуру 350 000 белков и эта работа вошла в рейтинг десяти научных прорывов 2021 года (Breakthrough of the Year), традиционно составляемый редакцией журнала Science и ожидаемый каждый декабрь.

На прошедшей в конце июля в Лондоне пресс-конференции DeepMind и партнеры представили наиболее вероятные структуры почти всех известных белков практически всех организмов — от бактерий до человека. Таким образом, белков с предсказанными структурами на сегодняшний день стало известно больше 200 миллионов. Это достижение программы AlphaFold, разработанной компанией DeepMind, и оно может произвести революцию в биологии и медицине. Полученный массив данных выводит на следующий уровень работы в области создания новых лекарств и исследования в эволюционной биологии.

Особенность программы AlphaFold в том, что она решила проблему укладки белка, многолетнюю сложную задачу по точному воспроизведению трехмерной структуры белков на основании последовательности составляющих их аминокислот. Как написал в своем Тwitter Эрик Тополь, директор Института трансляционных исследований Скриппса, «AlphaFold — это единственный в своем роде и моментальный прорыв в науках о жизни, демонстрирующий силу искусственного интеллекта».

«С новыми знаниями о структурах, которые озарили почти всю белковую вселенную, мы можем ожидать раскрытия еще большего количества биологических тайн, которые встают перед нами каждый день», — продолжил он.

Белки, структура которых просчитана AlphaFold, синтезируются в организмах от бактерий и растений до позвоночных, включая мышей, рыбок данио-рерио и человека. По словам представителей DeepMind, предсказание структуры одного белка с использованием алгоритма AlphaFold занимает от 10 до 20 секунд. Ближайший партнер компании в этом направлении — Институт биоинформатики при Европейской лаборатории молекулярной биологии.

С момента создания базы данных по структуре белков в прошлом году ею воспользовались более полумиллиона исследователей во всем мире. Основатель и исполнительный директор DeepMind Демис Хассабис предвещает наступление «новой эры в цифровой биологии», где создатели лекарств смогут исходить из предсказанных искусственным интеллектом белковых структур, значимых для того или иного медицинского состояния, чтобы конструировать с помощью того же искусственного интеллекта малые молекулы, способные влиять на эти белки и таким образом лечить болезни.

Марина АСТВАЦАТУРЯН

Нет комментариев