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人工智能“自己”定制新蛋白质

2024-06-06 08:58编辑:admin人气:667


  科技日报北京9月18日电(记者张梦然)正在已往两年中,机械进修彻底改变了蛋白质布局猜测。如今,《科学》杂志上的3篇论文描写了蛋白质设计方面的革命:华盛顿大学医学院生物学家的研讨表白,机械进修可比从前更精确、更快速地建立蛋白质份子。科学家们期待这一发展将带来更多新的疫苗、疗法、碳捕捉东西和可连续生物质料。

  论文资深作者、华盛顿大学医学院生物化学传授、2021年生命科学打破奖获得者大卫·贝克暗示,蛋白质是全部生物学的根底,但迄今正在每种植物、植物和微生物中发觉的蛋白质,远不到全部也许蛋白质的百分之一。有了这一些新的软件东西,研究人员该当可以找到办理医学、能源和手艺层面持久挑衅的计划。

  为了超出自然界中发明的蛋白质,贝克团队成员将蛋白质设计的挑衅分解为3个一些,并为每一个一些利用新的软件解决方案。

  首先,必需生成新的蛋白质外形。正在《科学》杂志上稍早颁发的论文中,该团队设计人工智能(AI)根据两种体例生成新的蛋白质外形:第一种称为“幻觉”,类似于基于简朴提醒就可以发生输出的东西;第二种称为“修复”,类似于当代搜索栏中的主动完成功用。

  其次,为放慢这一进程,团队设计了一种生成氨基酸序列的新算法。15日揭橥的论文描写了这个名为ProteinMPNN的东西,运转工夫约为1秒,比之前最好的软件快200多倍。它不单后果优于之前的东西,还不须要专家定制便可运转。

  第三,该团队利用“深度思惟”公司开辟的“阿尔法折叠”来自力评价他们提出的氨基酸序列是不是也许折叠成预期的外形。

  研究人员透露表现,展望蛋白质布局的软件是解决方案的一部分,但它自己没法提出任何新的工具。ProteinMPNN之于蛋白质设计,就像“阿尔法折叠”之于蛋白质布局展望。

  正在另外一篇论文中,贝克实验室的一个团队证明,新机器进修东西的组合能可靠地生成正在实验室中起作用的新蛋白质。

  研讨发明,新制作的蛋白质更有大概按预期折叠,是以可运用这一办法建立非常复杂的蛋白质组装体。“这是蛋白质设计中机械进修的初阶。”贝克说。

  【总编辑圈点】

人工智能“自己”定制新蛋白质

  作为庞大的大分子,蛋白质布局相干研讨难度颇高。而人工智能的进场,能够大大提拔蛋白质布局相干研讨的服从,为性命科学范畴的科学家们帮上大忙。几年前推出的“阿尔法折叠”,能够行使人工智能猜测蛋白质的布局,曾一度震撼性命科学界。现在,这项最新研讨能够行使人工智能设计全新的蛋白质,更进一步彰显了人工智能正在性命科学范畴的庞大潜能。


参考资料
(来源:未知)

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