Нейросеть AlphaFold определила трехмерную форму всех белков человека

Технологии

ТАСС, 22 июля. С помощью нейросети AlphaFold молекулярные биологи определили примерную трехмерную структуру всех 20 тыс. белков, которые вырабатывают клетки человека. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature.

На эту темуНейросеть от Deepmind научили определять форму белковых молекул

"Возможность очень точно и быстро определять трехмерную структуру белков приведет к настоящей революции в понимании того, как работают все живые организмы. Уже сейчас можно сказать, что у AlphaFold есть множество применений, связанных со здравоохранением и сельским хозяйтсом", – отметила профессор Европейского института биоинформатики Джанет Торнтон.

За последнее время нейросети научились выполнять нетривиальные задачи и даже "мыслить" творчески – например, они рисуют картины и раскрашивают видеоролики в стиле Ван Гога или Кандинского. Например, недавно математики научили искусственный интеллект распознавать следы меланомы. Нейросеть справляется с этим лучше экспертов-онкологов.

Недавно ученые из британской компании Deepmind разработали нейросеть AlphaFold, которая может решать одну из самых сложных задач в биологии – определять трехмерную форму белковых молекул по их химическому составу. Первые опыты с этой нейросетью показали, что она может определять положение аминокислот внутри молекулы с атомной точностью. Торнтон и ее коллеги попытались с помощью этого алгоритма решить крайне амбициозную задачу – определить структуру всех 20 тыс. белков, "инструкции" по производству которых есть в ДНК человека.

Первая версия AlphaFold достаточно точно определила структуру более 98,5% белков и вычислила точное положение около 60% аминокислот из этих цепочек. Ученые надеются, что блалгодаря этому можно будет ускорить изучение протеома человека.

По обоим показателям AlphaFold превосходит ускорители частиц и другие приборы, с помощью которых ученые пытались изучать структуру белков в предыдущие пять десятков лет. В частности, ученые получили точные структуры белков, связанных с синдромом Вольфрама, диабетом и другими болезнями, которые в прошлом не удавалось определить экспериментально.

Кроме белков человека ученые проводили аналогичные расчеты для еще двух десятков живых организмов, которых активно используют в лабораторных экспериментах, в том числе мушек-дрозофил, червей-нематод и дрожжей​. Все эти данные специалисты опубликовали в виде базе данных AFPSD, в которой была информация по структуре более чем 350 тыс. белков.

В ближайшее время ученые планируют расширить ее и определить трехмерную форму всех 100 млн белков, известных науке. Биологи надеются, что благодаря этим данным человечество приблизится к полному пониманию того, как устроены живые организмы и как возникают нарушения в работе разных клеточных белков.

Источник: tass.ru

Оцените статью
Русский общественный контроль