هوش مصنوعی ساختار ۲۰۰ میلیون پروتئین را آشکار کرد

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست، پایگاه اطلاع رسانی روزنامه انگلیسی گاردین، پروتئین‌ها سنگ بنای حیات هستند که از زنجیره‌هایی از اسیدهای آمینه تشکیل شده‌اند و ساختار سه‌بعدی آنها تا حد زیادی عملکرد آنها را تعیین می‌کند. با شناخت ترکیبات ساختاری پروتئین می‌توانیم نحوه کار آن و همچنین چگونگی تغییر رفتار آن را بفهمیم.

دانشمندان تاکنون موفق شده‌ بودند تنها بخش کوچکی از ۲۰۰ میلیون پروتئین شناخته شده را رمزگشایی کنند. در نوامبر سال ۲۰۲۰ گروه هوش مصنوعی موسوم به ذهن عمیق (DeepMind) اعلام کرد که برنامه‌ای به نام آلفا فولد طراحی کرده که با استفاده از یک الگوریتم می‌تواند به سرعت این اطلاعات را پیش بینی کند.

این گروه هوش مصنوعی از آن زمان تاکنون کدهای ژنتیکی ارگانیسم‌هایی که زنجیره ژنوم آنها مشخص شده است را بررسی و ساختارهای صدها میلیون پروتئین موجود در آنها را پیش بینی کرده است.

گروه ذهن عمیق سال گذشته ساختارهای پروتئینی برای ۲۰ گونه شامل نزدیک به ۲۰ هزار پروتئین انسانی را روی یک پایگاه داده باز منتشر کرد. اکنون این سامانه کار را به اتمام رسانده و ساختارهای پیش بینی شده برای بیش از ۲۰۰ میلیون پروتئین را منتشر کرده است که به گفته دانشمندان، شامل ساختارهای گیاهان، ‌باکتری‌ها، حیوانات و بسیاری دیگر از ارگانیسم‌ها می‌شود.

این پیشرفت فرصت‌های بزرگ و جدیدی برای برنامه آلفافولد به منظور برای تاثیرگذاری بر مسایل مهمی مانند پایداری، ناامنی غذایی و بیماری‌های نادیده گرفته شده ایجاد می کند.  

دانشمندان در حال حاضر از برخی یافته‌های اولیه این هوش مصنوعی برای کمک به تولید داروهای جدید استفاده می‌کنند.

محققانی به سرپرستی دکتر متیو هیگینز از دانشگاه آکسفورد در ماه مه (اردیبهشت - خرداد) اعلام کردند که از مدل‌های آلفا فولد برای کمک به تعیین ساختار یک پروتئین مهم در انگل مالاریا و تعیین چگونگی مقابله آنتی‌بادی‌ها با آن استفاده کرده‌اند. 

از سوی دیگر دانشمندان مرکز نوآوری آنزیمی در دانشگاه پورتسموث در انگلیس از مدل‌های آلفا فولد برای شناسایی آنزیم‌هایی در جهان طبیعی برای تجزیه و بازیابی پلاستیک استفاده کرده‌اند.

دانشمندان آزمایشگاه بیولوژی مولکولی اروپایی می‌گویند که پیش‌بینی‌های هوش مصنوعی آلفا فولد درباره ساختارهای پروتئینی در حال حاضر به روش‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفته و انتظار دارند که این به‌روزرسانی جدید (اطلاعات مربوط به ساختارهای مولکولی) در ماه‌ها و سال‌های آینده موجی از کشفیات جدید و جالب را در پی داشته باشد.