Алгоритм, разработанный DeepMind AI, научился предсказывать биологическую структуру белков

08.12.2020      12368

Группа разработки искусственного интеллекта DeepMind решила серьезную научную проблему, которая ставила исследователей в тупик на протяжении полувека.

Прорыв в биологии

Белки необходимы для жизни, поддерживая практически все функции организма. Это большие сложные молекулы, состоящие из цепочек аминокислот. Функции белка во многом зависят от его уникальной трехмерной структуры. Определение, в какую форму складываются белки, известно как «проблема сворачивания белков». 

По признанию организаторов международного конкурса CASP (англ. Critical Assessment of protein Structure Prediction, критическая оценка предсказания белковых структур) последняя версия системы искусственного интеллекта AlphaFold группы DeepMind стала решением этой грандиозной задачи. Этот прорыв демонстрирует влияние ИИ на научные открытия и его большой потенциал для фундаментальных областей науки.

Форма белка тесно связана с его функцией, и способность предсказать эту структуру даст лучше понять, что он делает и как работает. Многие из величайших мировых проблем, такие как разработка методов лечения заболеваний или поиск ферментов, расщепляющих промышленные отходы, в основном связаны с белками и ролью, которую они играют.

Геймерский плацдарм

DeepMind наиболее известен своими программами, которые превзошли лучших геймеров в StarCraft II и научились играть в Quake лучше людей.

Но сверхчеловеческий геймплей никогда не был главной целью. Игры стали тренировочной площадкой для программ, которые предполагалось использовать для решения реальных проблем.

AlphaFold

Для последней версии AlphaFold DeepMind создали нейросеть, которая применяет эволюционно связанные последовательности, множественное выравнивание последовательностей (MSA) и представление пар аминокислотных остатков для уточнения графика.

Исследователи DeepMind обучали систему на общедоступных данных, которые включали информацию приблизительно о 170000 структур белков, чтобы понять, как складываются белки. AlphaFold использует вычислительные мощности эквивалентные 200 графическим процессорам, что представляет собой относительно скромный объем вычислительных мощностей в контексте большинства крупных современных моделей, используемых в машинах.

 

Два примера белковых мишеней в категории бесплатного моделирования.
Alphafold предсказывает структуры с высокой точностью, сравнивая их с результатами экспериментов.

 

По словам Демиса Хассабиса – основателя и исполнительного директора DeepMind, команда начала работу над предоставлением доступа исследователей к AlphaFold ее для использования в научных целях.

Джон Джампер, исследователь в команде DeepMind: «Мы действительно не знали, пока не увидели результаты Casp, как далеко продвинулись в этой области». Однако это не конец работы. Новые исследования будут сосредоточены на том, как белки объединяются в более крупные «комплексы», и как они взаимодействуют с другими молекулами в живых организмах.


Автор:
Обозреватель


См. также

Новость Дата-центры Искусственный интеллект ИТ-Новость

Развитие искусственного интеллекта и цифровых сервисов в России стало причиной роста потребности в мощных центрах обработки данных. Эксперты прогнозируют, что дефицит ЦОД, который уже наблюдается сегодня, в ближайшие годы будет только усиливаться.

18.07.2024    213    AnastasiaKl    0       

1

Новость ИТ-Новость

В сентябре 2024 года видеоигры в России начнут маркировать – пока на добровольной основе. Геймерам будут сообщать о семи видах чувствительного (неприятного) контента в игре.

17.07.2024    264    user1915669    0       

1

Новость Законодательство ИТ-Новость

Депутаты Госдумы работают над законопроектом по ужесточению контроля за электросамокатами. Среди мер: обязательная регистрация СИМ (средств индивидуальной мобильности) и разработка системы отслеживания их перемещений.

10.07.2024    498    AnastasiaKl    2       

1

Новость Искусственный интеллект ИТ-Новость

В 2024 году «Сколково» выделит пилотным проектам в сфере искусственного интеллекта гранты на общую сумму 554 млн рублей. В результате отбора финансирование получат проекты с применением ИИ в областях производства, операционной деятельности и в работе предоставляемых сервисов.

12.04.2024    1028    AnastasiaKl    3       

3

Новость ИТ-Новость

Пятничное: в России вступил в силу стандарт подготовки по дисциплине «спортивное программирование». В стандарт вошли требования к физическим показателям спортсменов и скорости набора текста.

16.02.2024    851    VKuser24342747    2       

1

Новость ИТ-Новость

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) утвердило национальный стандарт протокола LoRaWAN RU, таким образом он получил официальный статус. Технология используется для беспроводной передачи данных между устройствами интернета вещей.

19.01.2024    641    VKuser24342747    0       

2

Новость Законодательство ИТ-Новость

12 декабря вступил в силу Федеральный закон, меняющий срок, к которому все владельцы сайтов должны внести изменения в порядок авторизации пользователей на сайте. Закон вводит переходный период до 1 января 2025 года.

20.12.2023    791    VKuser24342747    2       

1

Новость Мобильные приложения ИТ-Новость

Новая версия Android Studio под номером 2023.1 получила имя Hedgehog. Появились возможности контролировать производительность приложений и управлять подключенными устройствами.

07.12.2023    1025    VKuser24342747    2       

3
Комментарии
Подписаться на ответы Инфостарт бот Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
1. AnderWonder 27 08.12.20 16:56 Сейчас в теме
Статья была бы интересней, если бы привели хотя бы один пример конкретного практического применения этого достижения.
2. oleg-x 27 08.12.20 17:17 Сейчас в теме
(1) Ну статья скажем так, без подробностей.
Но я так понял, наука стала еще на один шаг ближе к прогнозированию/моделированию органики.
Сейчас такие вещи решаются методом тыка, типа а что будет если мы здесь кое что подправим.
А хотелось бы как в программирование, построил модель и через относительно небольшое время получил результат.
3. Rioneri 96 08.12.20 17:25 Сейчас в теме
Интересно
Оставьте свое сообщение