22 °C

DeepMind на Google предвижда 3D формите на протеините

След като попиля класиката Atari и достигна свърхчовешко представяне в шаха и китайската настолна игра Го, Deep Mind на Google насочи своя изкуствен интелект към разрешаване на един от най-сложните въпроси в науката.

Резултатът, може би, бе лесно предвидим. На международна конференция в Канкун, организаторите оповестиха, че най-новата AI програма на Deep Mind AlphaFold е победила всички други участици в едно особено трудна задача: предсказване 3D формите на протеините - основните молекули на живота.

Мистериозната природа на “сгъването на протеините” - вид молекулярно оригами, рядко се коментира извън научните среди, но това е проблем с огромна значимост. Биологията се основава на протеини, а формата на протеините определя функцията им. Ако учените разберат как се сгъват протеините, това ще ознаменува нова ера в научните и медицински изследвания.

Deep Mind се фокусира върху сгъването на протеините, след като програмата AlphaGo победи шомпиона по играта Го Лий Седол през 2016. Макар игрите да се оказаха добър тест за AI програмите на Google, високите резултати никога не са били тяхна цел. От самото начало идеята им е разработването на алгоритми, които да се справят с проблеми като сгъвънето на протеините.

Човешкото тяло произвежда множество различни протеини, смята се, че броят им варира от десетки хиляди до милиарди. Всеки един от тях представлява верига от аминокиселини, наброяващи 20 различни вида. Един протеин със стотици аминокиселини има потенциала да приеме удивителен брой различни структури: едно с 300 нули.

3D формата на протеина зависи от броя и вида на аминокиселините. Формата определя и функцията му в тялото. Сърдечните клетки, например, са осеяни от протеини, сгънати по такъв начин, че адреналинът в кръвообращението полепва по тях и ускорява сърдечния ритъм. Междувременно антителата в имунната система представляват протеини, сгънати в определени форми, прикрепващи се към нашествениците. Почти всички функции в тялото, от напрягането на мускулите и усета за светлина до превръщането на храната в енергия, може да се проследи до формата и движението на протеините.

Обикновено протеините приемат най-енергийно ефективната форма, но могат да се оплетат или сгънат неправилно, а това води до заболявания като диабет, Паркинсон и Алцхаймер. Ако изследователите се научат да предвиждат формата на протеина на база химичния му състав, те ще разберат какво прави, как би могъл да се сгъне неправилно и да причини вреда и да проектират нов за борба със заболяванията, който може да изпълнява и други функции, като разграждане на пластмасата в природата.

AlphaFold на DeepMind се включи в надпреварата Critical Assessment of Structure Prediction, олимпиада посветена на сгъването на протеините, провеждаща се на всеки две години, която привлича изледователски екипи от цял свят. Целта на състазанието е да предвиди структурите на протеини на база списъци с техните аминокиселини, които се изпращат на екипите на всеки няколко дни в продължение на няколко месеца. Структурите на редица протеини наскоро бяха разгадани чрез трудоемки и скъпи традиционни методи, но не бяха обявени публично. Екипът, който представи най-точната прогноза печели.

В първия етап на състезанието AlphaFold победил останалите 98 участници, с най-точна прогноза за 25 от общо 43 протеина, за сравнение вторият в класирането познал най-точно структурата на 3 от 43 протеина.

За създаването на AlphaFold, била използвана невронна мрежа на хиляди познати ни протеини, докато програмата не била в състояние сама да предвиди 3D структурите им на база броя на аминокиселините. AlphaFold използва невронната мрежа, за да предскаже разстоянията между двойките аминокиселини и ъглите между химичните свързки. На следващ етап AlphaFold разглежда всички възможни структури, за да открие най-енергийно ефективната подредба. В началото на програмата и отнемало 2 седмици да предвиди структурата на протеините, а сега се справя за няколко часа.

Източник: theguardian.com

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 09.07.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Обмислете детайлно всяка причина която поражда конфликти между вас и околните. Направете промяна, колкото и малка да е тя. Звездите ви закрилят: късмета е с вас затова не пропускайте шансовете си. Не хабете жизнеността и енергията си, като се поддадете на нерви и сприхави изблици. Най-малкото, защото ще се отрази на самочувствието и здравето ви. Ще копнеете за развитие и промяна - ами направете я.
09 юли 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Доколкото ви се отдава да влияете на събитията го правете, мислейки и за другите. Изразходвайте разумно енергията си, за да сте в добра кондиция през целия ден. Известие от чуждестранни партньори ще ви подтикне към активност в посока общ бизнес или други важни дела. Проявете разбиране към изявите на партньора си, не изтъквайте непременно слабите му места.
09 юли 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Вашите способности привличат вниманието на хора, от които зависи понататъшното ви професионално издигане. Тепърва ви очакват големи успехи, затова се пригответе да ги посрещнете подобаващо. Необвързаните Близнаци имат шанса да срещнат подходящ човек.
09 юли 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Сполука очаква онези от вас, които се занимават със собствен бизнес. С присъщия си усет улавяте развитието на събитията и това много ви помага при конкретните ви действия. Отделете време и за вашия любим човек. Правете нещата така, щото да са доволни всички около вас, а не само един. Периода носи повече емоционален заряд.
09 юли 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работата ви днес ще се увеличи, но ще се справите, само не се преуморявайте. Изразходвате много енергия и често за незначителни неща. Пестете силите си, може да се отрази на здравето ви. Делова среща ще ви накара да потърсите и друг път за професионална реализация. Ще се поздравите с успех.
09 юли 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Откривате нов стимул за себе си и незабавно се заемате за работа. Днес сте особено енергични и имате шанса да свършите доста неща, които отдавна ви тежат. Някои от вас ще срещнат привлекателна личност и може да се впуснат в нова връзка. Може би възлагате прекалено големи надежди на предстоящо събитие. Не бъдете прекалено самокритични.
09 юли 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Предвиждате повече задачи за днес, но не разполагате с всичкото време за тях. С прагматичен подход ще свършите повече работа, а притесненията няма да са ви от полза. Други ще се възползват от съветите ви и ще напреднат в нещо, което можеше да бъде и ваше. Внесете повече красота в живота си, като направите нещо специално за себе си или близките ви.
09 юли 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Реализацията на конкретна задача ще ви струва днес повече сили, но ще се справите. Решени сте да обновите офиса, дома или вилата и ще вложите дос?%
09 юли 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Не е изключено днес да получите примамливо предложение, което силно ще ви заинтригува. Помислете внимателно и не действайте докато не сте напълно сигурни в решението си. Имате предостатъчно време. Много важно е да направите необходимите предварителни проучвания. Вашият любим човек ви подготвя приятна изненада.
09 юли 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Гъвкавото ви поведение ще ви помогне да наложите идеите си. Ще следвате целите си с цената на всичко, решени сте да постигнете максималното. Помислете какво кому дължите и го направете, за да отворите пътя си към успеха. Необвързаните ще изживеят нови вълнения, които ще ускорят решението им за трайна връзка.
09 юли 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Вярвайте повече в себе си. Не унивайте, ако временни неудачи пречат на работата ви. Снабдете се с търпение и скоро ще имате онова, което желаете. Това се отнася до всички сфери на живота ви - професионална, лична, емоционална, духовна. Трудът ви ще бъде възнаграден.
09 юли 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Мечтите ви са на път да се случат. Финансови приходи и любовни вълнения ще ви накарат да полетите.Проблеми, касаещи бъдещите ви планове, са на път да се решат. Уверени в себе си ще направите деня си по-хубав. С енергията си ще обгърнете и други, трасирайки пътя на доброто.
09 юли 2020
Последни новини