Штучний інтелект створив новий білок, відтворивши 500 мільйонів років еволюції

Вчені за допомогою штучного інтелекту створили білок, який імітує еволюційні зміни за 500 мільйонів років. Це відкриття може революціонізувати біологію і медицину.

Штучний інтелект допомагає науковцям зробити новий прорив у галузі досліджень білків. Використовуючи моделювання еволюційних процесів, дослідники створили флуоресцентний білок з унікальними властивостями. Це стало можливим завдяки спеціальному алгоритму, що відтворив тисячі поколінь змін, які могли б відбутися за 500 мільйонів років природної еволюції. Відкриття може мати значний вплив на біотехнології, медицину і генно-інженерні розробки.

I’m so excited to share what we’ve been working on @EvoscaleAI. ESM3 is a multimodal generative masked language model for programming biology. Here’s a short thread on the architecture behind ESM3. 🧵https://t.co/jldHYRAPNy

— Thomas Hayes (@THayes427) June 25, 2024

Томас Гейз

Понад три мільярди років еволюції створили своєрідну біологічну карту, закодовану в просторі природних білків. Ми показали, що мовні моделі, навчені на масштабних еволюційних даних, можуть генерувати функціональні білки, які значно відрізняються від відомих структур.

tomas gejz zasnovnyk evolutionaryscale krv.media

Томас Гейз

засновник EvolutionaryScale (Нью-Йорк)

Як ШІ змоделював еволюцію білків

Дослідники із застосуванням штучного інтелекту (ШІ) розробили модель, що імітує процес еволюції білків у природі. Цей процес зазвичай займає мільйони років, але завдяки алгоритму він був скорочений до кількох місяців.

Що таке флуоресцентний білок?
Це білок, що випромінює світло під дією ультрафіолету або синього світла. Такі білки широко використовуються в біомедичних дослідженнях, особливо для маркування клітин і молекул у живих організмах.

У дослідженні вчені змоделювали еволюційні шляхи флуоресцентного білка, дозволяючи ШІ «вибрати» найкращі мутації для його покращення. Алгоритм зміг оцінити та відтворити понад 1 мільйон можливих змін, вибираючи найефективніші версії білка.

Технологія дає змогу не лише створювати нові білки, а й досліджувати еволюційні процеси в лабораторних умовах. Це допоможе вченим краще зрозуміти, як з’являлися різні типи білків і як вони змінювалися під впливом природного добору.

Крім того, ця технологія дозволяє передбачати можливі майбутні зміни в білках і клітинних структурах, що може мати значення для прогнозування мутацій у патогенних мікроорганізмах або ракових клітинах.