Искусственный интеллект решил одну из самых сложных проблем биологии

Давняя и чрезвычайно сложная научная проблема структуры и поведения белков была решена с помощью новой системы искусственного интеллекта AlphaFold. Ученые DeepMind показали, что созданный ими искусственный интеллект может предсказать, какую трехмерную форму белки сформируют из аминокислотных последовательностей.

Предсказать, какую трехмерную форму примет белок, было загадкой для ученых на протяжении полувека. Возможность точно предсказать структуру белков на основе их аминокислотной последовательности станет большим подспорьем для наук о жизни и медицины. Это значительно ускорит усилия по пониманию строительных блоков клеток и позволит быстрее разрабатывать новые лекарства.

Команда из DeepMind Развитый искусственный интеллект решил эту проблему. Это филиал Google, добившийся многих успехов в разработке передовых алгоритмов. Несколько лет назад вы сделали Программа AlphaGo мастер го играл несколько раз. Другой их искусственный интеллект, известный как AlphaStar, оказался лучше, чем 99,8% игроков в стратегической игре в реальном времени StarCraft II. Однако достижение их нового искусственного интеллекта - AlphaFold - превосходит хорошие результаты в играх.

AlphaFold

AlphaFold сделала гигантский шаг к решению одной из величайших задач биологии - определению трехмерной формы белка на основе его аминокислотной последовательности. Искусственный интеллект, разработанный исследовательской группой DeepMind, победил в проводимом раз в два года соревновании CASP (Критическая оценка предсказания конструкции) против около 100 других команд для разработки систем, которые могут предсказывать трехмерную форму белка. В рамках конкурса исследовательские группы получают аминокислотные последовательности примерно для 100 белков и должны разработать их структуру на этой основе.

Результаты, достигнутые командами, сравниваются с результатами лабораторных работ.
Эксперты впечатлены работой AlphaFold. Они указывают, что это будет иметь далеко идущие последствия, включая радикальное ускорение выпуска новых лекарств. - То, чего достигла команда DeepMind, является фантастическим и изменит будущее структурной биологии и исследований белков, - говорит Джанет Торнтон, бывший директор Европейского института биоинформатики. - Это была проблема 50 лет назад. Я думала, что это решит. при моей жизни », - добавил Джон Моулт из Университета Мэриленда в Шейди-Гроув и соучредитель CASP.

AlphaFold впервые приняла участие в CASP в 2018 году. Она заняла первое место за финальным столом конкурса. Но в этом году лондонские алгоритмы DeepMind ошеломили всех. Даже конкурс показал, что AlphaFold работает настолько хорошо, что может возвестить революцию в биологии.

- Это прорыв в игре. Это изменит медицину, исследования и биоинженерию. Это изменит все », - подчеркивает Андрей Лупас, биолог из Института биологии развития им. Макса Планка в Тюбингене, который оценивал работу различных команд в рамках CASP.