Интеллект придумывает белки

И. Иванов

Многие слышали, а любители соцсетей пользовались алгоритмом DALL-E 2, который создает реалистичные изображения по их кратким описаниям. Недавно группа ученых во главе с исследователями Массачусетского технологического института модифицировала этот обучаемый алгоритм так, чтобы он мог предсказывать последовательности аминокислот, которые дадут белки с определенными качествами. Работой руководил глава лаборатории атомной и молекулярной механики профессор Маркус Бюлер (Markus Buehler). Статья об исследовании недавно вышла в журнале Chem.

Цепочки аминокислот, которые сворачиваются в трехмерные структуры, однозначно определяют механические свойства белка. ИИ давно научился их предсказывать. Обратная задача — выбрать цепи по заданным свойствам — гораздо сложнее. Для ее решения исследователи применили математические модели, учитывающие дальние взаимодействия аминокислот.

Программа способна придумать миллионы протеинов всего лишь за несколько дней. Белки, которые не существуют в природе, разработчики намерены использовать для создания материалов с нужными механическими свойствами, такими как жесткость и гибкость. Профессор уверен, что новый алгоритм также прояснит скрытые природные закономерности. По его словам, программа «поможет понять язык жизни, позволяющий ДНК кодировать аминокислоты».

Ученые косвенно проверили алгоритм сравнением «вычисленных» белков с уже известными, обладающими похожими на предполагаемые свойствами. Совпадение аминокислотных последовательностей достигало 50–60%. Это дает уверенность в возможности синтезировать новые протеины.

Сейчас ученые экспериментально проверяют свойства некоторых новых белков. Исследователи полагают, что смогут заменить отдельные керамические материалы, а также многие полимеры, получаемые из нефтепродуктов. Белки, к примеру, пригодятся для создания упаковки для пищевых продуктов, которая надежно сохраняет и механически защищает их. Авторы также намерены модифицировать алгоритм с тем, чтобы предсказанные протеины удовлетворяли другим критериям, например биологическим или медицинским.

Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?