24 °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 13.08.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Няма да липсват проблеми на работното място, но ще се справяте с тях в движение. Ще запазите позициите си независимо от трудностите. Някои ще бъдат принудени да търсят нова работа, заради невъзможността да продължат на досегашната си. Възможно е умората и стреса ще предизвикат нервни емоции.
13 авг 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Получаваната от вас енергия ще ви направи активни и с желание за развлечения. Някои ще пътуват до интересни места. Потърсете вината за влошените ви отношения с някого и в себе си. Има какво да се желае в тази посока. Пазете се от закостенели предубеждения, станете по-отворени за новостите в живота ви.
13 авг 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Погрижили сте се програмата ви за днес да обхване всички приоритетни задачи и ще я следвате, отговорно и без излишни емоции. Специално внимание в нея е отделено на чуждестранните партньори, бизнесът ви с тях има добри перспективи. Добрите ви мисли и настроение ще влияе благотворно на околните.
13 авг 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Старайте се да бъдете обективни, когато близките търсят мнението ви, а не просто да налагате възгледите си. Обзети сте от съмнения относно работата си, но те са неоснователни. Опитайте се да си починете и да се отърсите от напрежението.
13 авг 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Много детайли на другите ще убягват, но това ще ви носи предимство и ще вземате правилни решения. Също ще ви предпазва и от грешки. Стремете се към успеха и не отлагайте нищо по пътя към него. Денят носи сполука във всичко,с което се захванете. Притесненията ви скоро ще отпаднат и настроението ви ще бъде чудесно.
13 авг 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Възможни са затруднения в изпълнение на бизнес-ангажиментите ви днес, но не прехвърляйте вината върху другите. Достойнството ви изисква на първо място да се съобразите със ситуацията и да действате според нея, като разбира се, не пренебрегвате и интересите си. Търсещите работа ще получат информация за интересуваща ги желана позиция.
13 авг 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Посветете се на задачите си, които повече не търпят отлагане. Възможно е объркване и е нужно по-внимателно да обмисляте ходовете си. Ще успеете, но с цената на какво, зависи само от вас. Вслушвайте се в интуицията си, ще ви подскаже верния път. Не прибързвайте и правете добре нещата.
13 авг 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Този ден ще е динамичен и изпълнен с разнообразни преживявания. Подходете с чувство за хумор към несгодите и не се поддавайте на колебание относно важни въпроси. Действайте уверено и обмисляйте всяка своя стъпка.
13 авг 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Завиден ентусиазъм за работа имате днес. Вие сте инициатор на доста начинания, които обаче изискват пълното ви отдаване. За част от вас концентрацията е нещо крайно необходимо. Вие я компенсирате с пъстър емоционален живот.
13 авг 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Нуждаете се от подкрепа, за това се обърнете към хора, имащи власт и сила да ви помогнат. Добрите ви страни ще насочат мислите ви в подходяща посока и няма да таите омраза или други недобри чувства в себе си. Вечерта ще научите интересна и вълнуваща новина. Дамите ще се стараят повече с външния си вид.
13 авг 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Поемате изпълнението на определен проект днес, който ще ви открие неподозирани възможности за в бъдеще. Добре ще е ако още от сега се замислите за нещата, които бихте могли да свършите. Не сте доволни от взаимоотношенията си с близък човек, но най-добре ще е да вземете нещата в свои ръце, вместо да чакате да се оправят от само себе си.
13 авг 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Днес ще ви се наложи да бъдете внимателни в работата си, ако искате да постигнете добри резултати. Попадате в деликатна ситуация и положението ви ще зависи от начина по който успеете да реагирате. Доверете се на интуицията си и можете да разчитате на успешни действия. Ще ви се наложи да обърнете внимание на нещо, което ви е убягвало досега.
13 авг 2020
Последни новини