Знадобилося б 96 генетичних мутацій
Цей прорив відкриває нові горизонти в розробці лікарських препаратів та дослідженні фундаментальних процесів життя. Як пише видання livescience, новітня розробка, що отримала назву esmGFP, є сяючим білком, подібним до тих, що зустрічаються у медуз та коралів. Проте, на відміну від своїх природних аналогів, esmGFP є повністю штучним. Він був створений за допомогою моделі штучного інтелекту ESM3, розробленої компанією EvolutionaryScale.
Цей білок існує поки що лише у вигляді комп'ютерного коду, але він містить унікальну схему зеленого флуоресцентного білка, аналогів якому раніше не існувало. У природі такі білки відповідають за сяйво морських істот. Проте, esmGFP відрізняється від найближчого відомого флуоресцентного білка на 42%. Решта послідовності є унікальною, і для її розвитку знадобилося б 96 генетичних мутацій, що в природі зайняло б понад 500 мільйонів років.
Модель штучного інтелекту ESM3, яка створила esmGFP, працює за принципом вирішення проблем. Вона заповнює прогалини у неповному білковому коді, створюючи нові варіанти, які могли б існувати в природі. За словами Алекса Рівза, співзасновника EvolutionaryScale, ESM3 вивчає фундаментальну біологію та здатна генерувати функціональні білки за межами еволюційного простору.
Дослідження, опубліковане в журналі Science, базується на роботі, яку Рівз та його колеги розпочали в компанії Meta. ESM3 є останньою версією генеративної мовної моделі, подібної до GPT-4, але розробленої для роботи з біологічними даними.
Білки складаються з амінокислот, послідовність яких визначається генами. Різні білки мають різну структуру та виконують різні функції в організмі. Для того, щоб ESM3 міг розуміти білки, дослідники надали йому дані про основні властивості білка у вигляді послідовності літер. Модель була навчена на даних про 2,78 мільярда білків, знайдених у природі.
Вчені вже давно модифікують природні білки та створюють нові для різних цілей. Зелені флуоресцентні білки, наприклад, широко використовуються в дослідницьких лабораторіях. Можливості ESM3 можуть значно прискорити цей процес та допомогти в розробці нових лікарських препаратів.
Тіффані Тейлор, еволюційний біолог з Університету Бата, зазначила, що моделі штучного інтелекту, такі як ESM3, відкривають нові можливості в білковій інженерії. Проте, вона також зауважила, що заява дослідників про моделювання 500 мільйонів років еволюції стосується лише окремих білків і не враховує багатьох етапів природного відбору.
Читай також:
- Чи здатні тварини хитрувати? Австралійський інцидент, який шокує…
- Нарешті знайшли Ковчег Ноя? Невже біблійні історії — це правда?
- Коли давні легенди оживають: в колишній столиці інків випадково знайшли таємничі підземні тунелі
