19.7 C
София

Нова AI технология може да помогне за развитие на медицината и структурната биология

Най-четени

Система с изкуствен интелект е използвана за прогнозирането на структурите на почти всеки протеин, произведен от човешкото тяло. Работата е дело на компанията AlphaFold. Разработката може да помогне за създаването на нови лекарства за лечение на болести, както и за много други приложения.

Протеините са основните градивни елементи на живите организми, всяка клетка, която имаме в тялото си, е пълна с тях.

Разбирането на формите на протеините е от решаващо значение за напредъка на медицината, но досега са разработени само част от тях. Изследователи са използвали програма, наречена AlphaFold, за да предскажат структурите на 350 000 протеини, принадлежащи на хора и други организми.

Инструкции за образуване на човешки протеини се съдържат в нашите геноми и в ДНК, съдържащата се в ядрата на човешките клетки. Човешкият геном е изпълнен с около 20 000 протеина. Биолозите наричат тази структура „протеом“.

Коментирайки резултатите от AlphaFold, д-р Демис Хасабис, главен изпълнителен директор и съосновател на компанията за изкуствен интелект Deep Mind, каза: „Ние вярваме, че това е най-пълната и най-точна картина на човешкия протеом до момента. И мисля, че това е чудесна илюстрация на множеството ползи, които изкуственият интелект може да има за обществото. Толкова сме развълнувани да видим какво ще направи общността с тези резултати“, коментира той.

Протеините са изградени от вериги от по-малки градивни елементи, наречени аминокиселини. Тази вериги се подреждат по безброй различни начини, като образуват уникална 3D форма. Формата на протеина определя неговата функция в човешкото тяло. Предвидените от AlphaFold 350 000 протеинови структури включват не само известните 20 000, съдържащи се в човешкия протеом, но и тези на така наречените моделни организми, използвани в научни изследвания, като дрожди, плодова мушица, мишки и E.coli.

Този гигантски скок в способностите на учените за изследване на клетъчните протеинови структури е описан от изследователи на компанията DeepMind и екип от Европейската лаборатория по молекулярна биология в престижното списание Nature.

AlphaFold успя да направи уверена прогноза на структурните позиции на 58% от аминокиселините в човешкия протеом. Традиционните техники за изследване на протеиновите структури включват рентгенова кристалография, криогенна електронна микроскопия и други. Но нито една от тях не е особено лесна за използване – за да се изследват протеиновите структури в клетките на един организъм, са необходими огромни средства и ресурси, както казва и проф. Джон Макгийън, структурен биолог от Университета в Портсмут, пред BBC News.

Следователно 3D формите често се определят като част от целенасочени научни изследвания, но досега нито един проект не е имал систематично определени структури за всички протеини, произведени от тялото.

Потенциалните приложения от проведеното изследване включват разработване на нови лекарства за лечение на болести, проектиране на бъдещи култури, които могат да устоят на измененията в климата, и ензими, които могат да разграждат пластмаса, която е проникнала в околната среда.

Абонирай се
Извести ме за
guest
0 Коментара
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Подобни новини