اختراع پروتئین‌های جدید با کمک هوش مصنوعی

محققان یک سامانه جدید هوش مصنوعی ابداع کرده‌اند که به طراحی ساختاری پروتئین‌های جدید برای هدف‌های مشخص مانند ساخت داروهای جدید یا مواد جدید کمک خواهد کرد.

کد خبر: ۵۱۶۱۴۷

تاریخ: ۲۸ شهريور ۱۴۰۱ - ۱۸:۰۸

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از «زی‌ام‌ئی ساینس»، رنسانس اخیر در حوزه هوش مصنوعی پس از رکود دهه ۱۹۸۰ میلادی (که زمستان هوش مصنوعی لقب گرفت) با تحولاتی شگرف و انقلابی همراه بوده است.

اما شاید تاثیرات یادگیری ماشینی و سایر سامانه‌های هوش مصنوعی در هیچ حوزه دیگری به اندازه بیولوژی شگرف نباشد. به تازگی اعلام شد که شرکت «دیپ‌مایند» از وابستگان به گوگل در زمینه برنامه‌های هوش مصنوعی از طریق سامانه «آلفا فولد» خود موفق به رمزگشایی از ساختار تقریبا تمام پروتئین‌های شناخته شده تا به امروز – بیش از ۲۰۰ میلیون پروتئین - شده است.

اکنون یک ابزار جدید هوش مصنوعی مرزهای شگفتی با هوش مصنوعی را جلوتر برده و به دانشمندان امکان داده است تا پروتئین‌های اصلی و جدیدی را که مشابهش در طبیعت نیست طراحی کنند.

این ابزار جدید موسوم به ProteinMPNN را محققان دانشگاه واشنگتن در مقاله‌ای توصیف کرده‌اند که به تازگی در نشریه «علم» (ساینس) منتشر شده است.

این محققان ابزار اطمینان  می‌کنند که این ابزار و ابزارهای مشابهی که در آینده نزدیک ظهور خواهند کرد ،‌ قلمرو جدیدی از امکانیات (امکان‌پذیرها) و کاربردهای بعدی آنها را خواهد گشود. اینها شامل پروتئین‌های کاملا جدید برای تحقق هدف‌های خاص می‌شوند؛ از آنزیم‌هایی برای تجزیه پلاستیک گرفته تا داروهای جدید برای مبارزه با برخی از سرسخت‌ترین بیماری‌های امروز در جهان.

پروتئین‌ها نقش مهمی در حیات و بطور کلی در طبیعت دارند؛ برخی ساختاری هستند و برخی دیگر مولکول‌های حمل و نقلی و برخی دیگر نیز دریافت کننده هستند و قس علی هذا. هر کدام از این عملکردها رابطه نزدیکی با شکل خاص آن دارد.

همه پروتئین‌ها به عنوان یک زنجیره خطی از واحدهای پایه با نام اسیدهای آمینو شروع می‌شوند.

ابزار جدید بجای مهندسی معکوس نقش یک پروتئین از طبیعت، به دانشمندان کمک می‌کند تا پروتئین‌های کاملا جدیدی را مهندسی کنند و بسازند و مثلا می‌توانند یک هدف خاص و مشخص را برای پروتئین جدید تعریف کرده و با هوش مصنوعی ساختار مولکولی آن را طراحی کنند.

محققان می‌گویند که در ماه‌های آینده برای بهبود و ارتقای کار این ابزار برای ساختن پروتئین‌های پویاتر و کاربردی‌تر تلاش خواهند کرد.