Отраслевой информационный портал

Искусственный интеллект создал флуоресцентный белок не существующий в природе

Ученые использовали модель искусственного интеллекта (ИИ), чтобы сымитировать 500 миллионов лет молекулярной эволюции и создать код для совершенно нового белка. Белок, названный esmGFP, представляет собой ранее неизвестный тип зеленого флуоресцентного белка, который, подобно белкам медуз и кораллов, обладает способностью светиться.  Об этом сообщает Livescience.

По информации источника разработкой белка занималась нейросеть ESM3, созданная компанией EvolutionaryScale. ESM3 прошла обучение на данных о 2,78 миллиардах природных белков. Чтобы понять, как работают белки, исследователи ввели в модель информацию об их ключевых характеристиках, таких как аминокислотная последовательность, структура и функция, представленные в виде буквенного кода. После этого, модель заполняла пробелы в предоставленных учеными неполных белковых кодах, быстро перебирая различные варианты и этапы.

Уникальность белка esmGFP заключается в его структуре, которая лишь на 58% схожа с ближайшим известным флуоресцентным белком , обнаруженным у анемонов Entacmaea quadricolor. Для того, чтобы такой белок возник в природе, потребовалось бы 96 различных генетических мутаций и более 500 миллионов лет. По словам ученых, искусственный интеллект «освоил основы биологии и может генерировать функциональные белки за пределами пространства эволюции». Созданная молекула esmGFP существует пока только в виде компьютерного кода.

Зеленые флуоресцентные белки широко применяются в исследовательских лабораториях. Их генетический код добавляют к другим последовательностям ДНК для отслеживания белков и клеточных процессов. Этот новый белок может оказать значительную помощь в разработке новых лекарственных препаратов и расширить возможности белковой инженерии.

Алекс Райвз, соавтор исследования и соучредитель EvolutionaryScale, подчеркнул, что ESM3 способна генерировать функциональные белки, которые выходят за рамки изученного эволюционного пространства. Тиффани Тейлор, эволюционный биолог, отметила, что ИИ-модели, такие как ESM3, откроют новые возможности для белковой инженерии. Тем не менее, она также указала, что попытки смоделировать 500 миллионов лет эволюции, хоть и многообещающие, пока что не могут полностью учесть все стадии естественного отбора.

Стоит отметить, что это не первый случай, когда искусственный интеллект демонстрирует свои способности в биологии. Ранее сообщалось о создании ИИ-молекулы для лечения заболеваний кишечника, разработка которой заняла менее 12 месяцев.

spot_img

Экспертные материалы