26 Июня 2019
МОСКВА, 26 июня. Биологи из MIT создали систему машинного обучения, умеющую читать белковые молекулы и превращать их в музыкальные композиции, редактировать их и изобретать новые протеины. Его описание было представлено в журнале ACS Nano.
У белков есть свой собственный язык, и мы не знаем, как на нем говорить. Мы не понимаем, что именно, к примеру, делает шелк — шелком, и какие наборы этих синтетических слов программируют определенные функции в ферментах. Мы просто не понимаем этот код, — рассказывает Маркус Бюлер (Markus Buehler), профессор MIT.
Даже самые простые лисы состоят из нескольких сотен и тысяч аминокислот, зачастую закрученных в сложную трехмерную структуру. По этой причине определение того, как один белок будет взаимодействовать с другим внутри органона, пока остается крайне трудной вычислительной задачей, с выполнением которой с трудом справляются даже суперкомпьютеры.
Ученые достаточно давно мечтают о создании алгоритмов, какие помогали бы им конструировать белковые молекулы для решения конкретных реальных проблем, или менять строму уже существующих пептидов для того, чтобы они могли взаимодействовать с другими молекулами. Отсутствие понимания того, как белковые цепочки сворачиваются в трехмерные молекулы, мешает реализации этой химеры. 14 июля 2016, 13:11Ученые из МФТИ и США в 10 раз ускорили создание лекарств от ракаБиологи и преподаватели из МФТИ и США обучили компьютер в 10 раз быстрее предсказывать то, как будут взаимодействовать белки внутри клеток, что поможет созданию лекарств от рака и врожденных болезней.
Бюлер и его коллеги сделали большой шаг в сторону решения этой беды, создав, как выражаются сами биологи, систему искусственного интеллекта, которая умеет говорить на языке белков и сводить его на наречие, еще более понятное человеку.
Все белки, как отмечает ученый, состоят из двух десятков аминокислот, каждая из которых кодируется определенными методичностями генетических букв -нуклеотидов в ДНК москвича и всех остальных живых существ. Каждая аминокислота уникальна по своей структуре, а их сочетания и взаимодействия определяют то, как белковые молекулы приобретают трехмерную форму.
Ученые из MIT попытались перенести все уникальные черты аминокислот в виртуальный мир, зашифровать. ant. раскодировал каждую молекулу в виде специального набора звуков, который отзывает то, как устроены эти вещества и как их атомы соединены друг с другом. Эти записи оказались похожи по своему звучанию на абстрактную или просто электронную музыку.
Прослушивая различные белковые молекулы, Бюлер и его коллеги пришли к выводу, что их можно легко различать и находить внутри них многие крупные структурные составляющие, уже знакомые биологам и химикам.
Это нарвало их на мысль, что систему искусственного интеллекта, созданную ими для конвертирования белков в музыку, можно применять и для того, чтобы изобретать новые молекулы, делая своего родые ремиксы.
Пока подобный подход позволяет возвращать достаточно случайные изменения в строму белковых молекул, однако в ближайшем будущем, как надеются ученые из MIT, им удастся натренировать машину таким образом, что она сможет обдувать направленную эволюцию ферментов и изобретать новые типы полезных белков.
Помимо искусственного интеллекта в самом MIT, подобными опытами может заняться подругой желающий. Ученые подготовили своего родый белковый синтезатор, приложение для смартфонов, позволяющую писать новые белки и делиться ими с учеными и окружающими.
Конечно, нам все равно придется проводить эксперименты – пока мы не можем сказать, что именно будет делать новый вариант пептида. Тем не менее, ни одна другая методика не позволяет получать новые белки так быстро, хотя мы и не имеем понятия о том, как это все работает, — заключает биолог.
26 декабря 2018, 14:45Ученые из России провели первую перепись белков и жиров мамонта
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....