grain-elipse1
grain-elipse

Ученые используют искусственный интеллект для создания новых белков

Опубликовано 23 сентября, 2022
Категории: Наука
Eternity Life Clinics - Ученые используют искусственный интеллект для создания новых белков

Огромные достижения в области компьютерных наук интеллекта открывают ряд возможностей, и благодаря этому теперь биологи могут создавать настоящие молекулы в кратчайшие сроки вместо долгих недель или даже месяцев. Недавно Южная Корея одобрила вакцину против коронавируса, которая будет создана из нового белка, созданного людьми. Лекарство основано на сферических белковых «наночастицах», полученных в результате сложного процесса проб и ошибок.

Искусственный интеллект определяет форму почти всех известных белков

Решения искусственного интеллекта, такие как программное обеспечение AlphaFold от DeepMind, которое может предсказывать структуру белков, активно применяются в исследовательских целях. В прошлом это была сложная задача с высокой вероятностью неудач. Ученые и ряд компаний, которые используют искусственный интеллект для создания ферментов, стремятся создать белки, которые могут оказывать благотворное воздействие на человеческий организм, от избавления от опасных патогенов до лечения болезней. Среди организаций, которые преследуют эту цель, — DeepMind и Meta.

Разработка белков с нуля

Попытка создать первые белки относится к 1990-м годам, когда в лаборатории Бейкера в университете Вашингтона был применен софт под названием Rosetta для исследований в этой сфере. Первые белки, сконструированные с помощью программного обеспечения, в большинстве случаев не принимали ожидаемой формы при их создании в лаборатории. Вот почему был необходим новый шаг, чтобы наладить связь белков таким образом, чтобы она принимала исключительно ожидаемую форму.

С AlphaFold и другими программами ИИ этот медленный процесс стал очень быстрым. Инструментам ИИ было поручено прогнозировать структурный ряд разных цепей полипептидов. Но биологи увидели, что такое программное обеспечение может также создавать сборки из ряда белков, которые формируют функциональные взаимодействия. На данный момент они уверенны, что могут создать ферменты, которые будут собираться в наночастицы различных форм и параметров. Такие белки состояли бы из ряда дубликатов одного белка и были бы подобны тем, на которых создана вакцина против COVID.

 Революция глубокого обучения

Лаборатория Бейкера — не единая организация, применяющая искусственный интеллект для создания белка. По данным bioRxiv, электронному архиву научных статей и препринтов по биологии, за последние годы стало доступно более 40 программ ИИ, в которых применяются различные методы.

Большинство этих программ имеют дело с проблемой алгоритма прямого-обратного хода: они устанавливают взаимосвязь, которая соответствует конкретной структуре, часто применяя методы, используемые в программном обеспечении для распознавания картинок. Другие основаны на архитектуре, близкой к системам обработки естественного языка, которые создают тексты; однако вместо текстов программы определяют последовательность белков.

Последующие исследования

Ученые из университета Вашингтона уверены, что получение белков в лабораторных условиях является убедительной проверкой их методов. Но не все биологи, работающие над программным обеспечением искусственного интеллекта для разработки ферментов, имеют беспрепятственный доступ к исследовательским установкам, и это является сложной задачей для проверки их результатов, поскольку поиск места для проведения исследований может длиться чрезмерно долго.

Исследования также будут иметь большое значение, когда дело дойдет до создания белков для определенных задач. Для этой цели лаборатория Бейкера поделилась несколькими механизмами искусственного интеллекта, которые позволяют ученым внедрять конкретную последовательность в новые белки. Эти методы были полезны при разработке белков, которые способствуют некоторым реакциям:

  • белки, способные присоединяться к другим молекулам; и
  • белки, которые потенциально могут быть применены в лекарствах против респираторных вирусов.

Читайте так же

8 декабря, 2022
Категории: Здоровье

С помощью наночастиц можно идентифицировать раковые заболевания

Адаптерные белки, называемые STING (стимулятор генов интерферона), помогают иммунной системе идентифицировать патогены и раковые клетки. Препараты, активирующие агонистов STING, могут...
8 декабря, 2022
Категории: Здоровье

Как предотвратить потерю слуха, вызванную антибиотиками

Потеря слуха, вызванная антибиотиками, может быть предотвращена с помощью терапевтических мишеней, как предполагают ученые из медицинской школы университета Индианы, США....
8 декабря, 2022
Категории: Здоровье

Саркопения и остеопороз лечатся одним препаратом

В недавнем исследовании, опубликованном в научном журнале Bone Research, ученые из Японии создали новую систему тестирования лекарств и определили перспективное...
8 декабря, 2022
Категории: Здоровье

Новая жидкостная биопсия выявляет признаки рака молочной железы у пациенток на ранних стадиях

Ученые из Центра CSI-Cancer Майкельсона Американского университета определили, что лабораторный анализ крови под названием жидкая биопсия может помочь определить, есть...
1 декабря, 2022
Категории: Наука

Исследователи создали новую хирургическую модель обучения для флуоресцентно-ориентированной хирургии рака

Конняку, приготовленное желе, полученное из луковицы растения конняку — вида ростений рода Amorphophallus, было успешно использовано исследовательской группой из Нагойского...
Назад
Дальше

Остались вопросы?

Отправьте нам запрос, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

loader

Мы в социальных сетях

  • Цель, которую мы поставили перед собой, — обретение человеческим организмом способности как можно дольше оставаться молодым и здоровым — практически, обретение человеком бессмертия.

    Молодой человек в 100-летнем возрасте? А почему нет? И это только вершина айсберга наших планов.

  • Сейчас Eternity Life Clinics находится на начальном этапе, однако к строительству нашей первой клиники планируем приступить уже совсем скоро. Более детально со сроками и планами проекта можно ознакомиться в роадмэп. А также следите за обновлениями в наших социальных сетях.

  • Фонд или компания, заинтересованные в инвестировании в наш проект могут связаться с нами через форму связи для уточнения всех деталей. Главное условие — разделение ценностей проекта и желание вместе с нами менять мир к лучшему.

    Кроме того, мы планируем выпустить собственный токен, приобретая который вы также сможете инвестировать в проект.

  • Так как мы создаем проект ELC “с нуля” и полностью освещаем всю нашу деятельность в социальных сетях, то о всех продвижениях и развитиях можно узнавать с наших официальных страниц и сайта. Одним из первых публичных результатов будет презентация проекта на Eternity Life Forum, где мы представим наш проект, с его идеями и наработками.