ИИ подарил возможность совершить прорыв в биоинженерии

Сеть искусственного интеллекта (ИИ) AlphaFold, разработанная отделением DeepMind компании Google, совершила гигантский скачок в решении одной из величайших задач биологии — определения трехмерной структуры белка по его аминокислотной последовательности.

То, как работает белок и что он делает, определяется его трехмерной формой. «Структура есть функция» — это аксиома молекулярной биологии. Ученые давно задаются вопросом, как по цепочке различных аминокислот, составляющих белок, понять его окончательную форму, рассказывает Nature Briefing.

Конференции по прогнозированию структуры белка под названием CASP (Critical Assessment of Structure Prediction) проводятся раз в два года, собирая команды из всего мира. Они должны предсказать структуры белков, которые были решены с помощью экспериментальных методов, но структуры которых не были обнародованы. 

DeepMind впервые приняла участие в CASP в 2018 году, но с тех пор изменила подход, разработав инструмент AlphaFold, который предсказывает окончательную структуру последовательности целевого белка. Результат, продемонстрированный AlphaFold на CASP этого года, ошеломил ученых.

«Это меняет правила игры, — сказал Эндрю Лупас, биолог-эволюционист из Института биологии развития Макса Планка (Германия). — Это изменит медицину, исследования, биоинженерию. Это все изменит». Структуру белка, над которым лаборатория Лупаса безуспешно билась в течение 10 лет, AlphaFold определила за полчаса.

«Мы только начинаем понимать, чего бы хотели биологи», — сказал Демис Хассабис, соучредитель и исполнительный директор DeepMind. — Я считаю, что это самое важное из того, что мы реально сделали».

Возможность точно предсказать структуру белков по их аминокислотной последовательности значительно ускорит изучение строительных блоков клеток и позволит быстрее и эффективнее открывать новые лекарства.

Фото: DeepMind

Где найти ключевой ингредиент для зарождения жизни

Теория и практика биомедицины