Inteligența artificială a rezolvat una dintre cele mai dificile probleme din biologie

Problema științifică de lungă durată și extrem de complexă a structurii și comportamentului proteinelor a fost rezolvată de noul sistem de inteligență artificială AlphaFold. Oamenii de știință DeepMind au arătat că inteligența artificială pe care o creează poate prezice ce formă tridimensională se vor forma proteinele din secvențele de aminoacizi.

Prezicerea ce formă tridimensională va lua o proteină a fost un mister pentru oamenii de știință timp de o jumătate de secol. Abilitatea de a prezice cu precizie structura proteinelor pe baza secvenței lor de aminoacizi ar fi o mare binecuvântare pentru științele vieții și medicina. Ar accelera semnificativ eforturile de a înțelege elementele de bază ale celulelor și ar permite dezvoltarea mai rapidă a noilor medicamente.

Echipa din DeepMind inteligența artificială dezvoltată s-a ocupat de această problemă. Este un afiliat Google care a avut multe succese în dezvoltarea algoritmilor avansați. Acum câțiva ani ai făcut-o Programul AlphaGo maestrul go a jucat de mai multe ori. O altă inteligență artificială a acestora, cunoscută sub numele de AlphaStar, s-a dovedit a fi mai bună decât 99,8% dintre jucătorii din jocul de strategie în timp real StarCraft II. Cu toate acestea, realizarea noii lor inteligențe artificiale - AlphaFold - depășește rezultatele bune din jocuri.

AlphaFold

AlphaFold a făcut un pas uriaș către rezolvarea uneia dintre cele mai mari provocări din biologie - determinarea formei tridimensionale a unei proteine ​​pe baza secvenței sale de aminoacizi. Inteligența artificială dezvoltată de echipa de cercetare DeepMind a prevalat într-o competiție bienală CASP (Evaluarea critică a predicției structurii) împotriva altor 100 de echipe pentru a dezvolta sisteme care pot prezice forme de proteine ​​tridimensionale. În competiție, echipele de cercetare primesc secvențe de aminoacizi pentru aproximativ 100 de proteine ​​și ar trebui să își dezvolte structura pe această bază.

Rezultatele obținute de echipe sunt comparate cu rezultatele muncii de laborator.
Experții sunt impresionați de munca depusă de AlphaFold. Ei subliniază că acest lucru va avea implicații de anvergură, inclusiv o accelerare radicală a noilor medicamente. - Ceea ce a realizat echipa DeepMind este fantastic și va schimba viitorul biologiei structurale și al cercetării proteinelor ", spune Janet Thornton, director pensionar al Institutului European de Bioinformatică. - Aceasta a fost o problemă acum 50 de ani. Am crezut că în viața mea ", a adăugat John Moult de la Universitatea din Maryland la Shady Grove și cofondator al CASP.

AlphaFold a participat pentru prima dată la CASP în 2018. Ea a ocupat primul loc la masa finală a competiției. Dar algoritmii londonezi DeepMind i-au uimit pe toți anul acesta. Chiar și competiția a arătat că AlphaFold funcționează atât de uimitor de bine încât ar putea anunța o revoluție în biologie.

- Este o descoperire în joc. Acesta va transforma medicina, cercetarea și bioingineria. Va schimba totul ", subliniază Andrei Lupas, biolog la Institutul Max Planck pentru Biologia Dezvoltării din Tübingen, care a evaluat performanța diferitelor echipe de la CASP.