Umelá inteligencia spoločnosti DeepMind už pred rokom rozlúštila záhadu, ktorú ľudskí vedci nedokázali vyriešiť celé desiatky rokov. Odhalila štruktúru proteínov, teda stavebných kameňov života.
Teraz sa vďaka tomuto objavu podarilo zhromaždiť databázu takmer všetkých štruktúr ľudských bielkovín. Celá bola teraz sprístupnená prostredníctvom verejnej databázy (hostenej Európskym inštitútom pre bioinformatiku). všetkým vedcom sveta zadarmo. Informovala o tom česká televízia ČT24 na svojom webe.
Spoločnosť DeepMind, ktorá patrí majiteľovi Googlu, firme Alphabet, na tomto prelomovom výskume spolupracovala s Európskym bioinformatickým inštitútom pri Európskom laboratóriu molekulárnej biológie. Zástupcovia spoločnosti veria, že vytvorenie verejne prístupnej databázy proteínov pomôže vedcom zistiť, ako fungujú doteraz neodhalené príčiny niektorých chorôb.
Viaceré výskumy
Ako napísala ČT24 na svojom webe, tieto štruktúry sú súčasťou všetkého živého, a preto by sa dali výsledky výskumu použiť aj v poľnohospodárstve pri vývoji výživnejších alebo odolnejších plodín i v energetike a ekológii, kde sa už dlho skúmajú enzýmy, ktoré by dokázali rozložiť plasty.
Podľa vyjadrenia zástupcov DeepMind sa počas posledných mesiacov viacero takýchto projektov už rozbehlo, na výsledky si však budeme musieť ešte počkať. Denník Guardian uviedol, že niektoré z nich sa týkajú aj výskumov vírusu SARS-CoV-2.
Podľa údajov na stránke alphafold databázy, poskytujú otvorený prístup k predpovediam proteínovej štruktúry pre ľudský proteóm (je to súbor proteínov, ktoré sú produkované z genómu daného organizmu) a 20 ďalších kľúčových organizmov na urýchlenie vedeckého výskumu.
Ako zmení umelá inteligencia vedu
AlphaFold je systém umelej inteligencie vyvinutý spoločnosťou DeepMind, ktorý predpovedá 3D štruktúru proteínu z jeho aminokyselinovej sekvencie.
Spoločnosť DeepMind a Európsky inštitút pre bioinformatiku EMBL (EMBL-EBI) uzavreli partnerstvo s cieľom vytvoriť AlphaFold databázu, aby boli tieto predpovede voľne dostupné pre vedeckú komunitu.
„Prvé uvoľnenie pokrýva ľudský proteóm a proteómy niekoľkých ďalších kľúčových organizmov. V nasledujúcich mesiacoch plánujeme rozšírenie databázy tak, aby pokrývala veľkú časť všetkých katalogizovaných proteínov (viac ako 100 miliónov v UniRef90),“ uviedli zástupcovia spoločnosti na stránke alphafold.
Ako informoval vedecký časopis Nature na svojej stránke, proteínové štruktúry môžu poskytnúť neoceniteľné informácie, a to ako pri úvahách o biologických procesoch, tak aj pri umožňovaní zásahov, ako je vývoj liekov na základe štruktúry alebo cielenej mutagenézy (je to proces, pri ktorom sa genetická informácia organizmu mení mutáciou. Môže sa vyskytnúť spontánne v prírode, v dôsledku vystavenia mutagénom alebo v laboratóriu).
Ako uviedla ČT24 na svojej stránke, reťazce aminokyselín, z ktorých sa skladajú bielkoviny, sa stáčajú či krútia a vytvárajú tak na prvý pohľad veľmi chaotické trojrozmerné tvary. Práve tieto prepracované formy vysvetľujú rôzne funkcie bielkovín (od enzýmov, ktoré sú kľúčové pre metabolizmus, až po protilátky, ktoré bojujú proti infekčným útokom).
Popísať tieto štruktúry, ktoré sú zásadné pre pochopenie prakticky celej oblasti biológie, sa ukázalo ako nesmierne náročné. Každá z nich je zložená z tisícov až miliónov atómov a celá štruktúra je natoľko maličká, zamotaná a krehká, že laboratórny výskum je sizyfovská práca.
Spoločnosť DeepMind pred rokom na tento problém nasadila svoju špecializovanú umelú inteligenciu AlphaFold založenú na princípe neurónovej siete, teda akéhosi strojového učenia, ktoré napodobňuje niektoré funkcie ľudského mozgu.
Dokázala predpovedať štruktúru takmer 20 000 proteínov, ktoré sa u človeka objavujú. Stroj dokázal až v 95 percentách prípadov predpovedať tvar bielkoviny veľmi spoľahlivo.