ИИ предсказывает структуру молекул живых организмов
AlphaFold 3, представленный миру 9 мая, представляет собой последнюю версию алгоритма, предназначенного для предсказания структуры белков — жизненно важных молекул, используемых всем живым организмом, — по "коду инструкций", содержащемуся в их строительных блоках. Предсказание структуры белков и того, как они взаимодействуют с другими молекулами, было одной из самых больших проблем в биологии. Тем не менее, разработчик искусственного интеллекта Google DeepMind за последние несколько лет проделал определенный путь к ее решению. Эта новая версия системы искусственного интеллекта обладает улучшенными функциями и точностью по сравнению со своими предшественниками. Как и в случае с очередным выпуском франшизы о видеоиграх, структурные биологи, а с недавних пор и химики, с нетерпением ждали, что же она сможет сделать. ДНК широко понимается как инструкция для живого организма, но внутри наших клеток белки - это молекулы, которые на самом деле выполняют большую часть работы.
Именно белки позволяют нашим клеткам воспринимать окружающий мир, интегрировать информацию из различных сигналов, создавать новые молекулы внутри клетки, принимать решение о росте или прекращении роста. Кроме того, именно белки позволяют организму отличать чужеродных захватчиков (бактерии, вирусы) от самого себя. И именно белки являются мишенями большинства лекарств, которые вы или я принимаем для лечения заболеваний. Почему структура белка имеет значение? Белки - это большие молекулы, состоящие из тысяч атомов, расположенных в строго определенном порядке. Порядок расположения этих атомов и то, как они расположены в трехмерном пространстве, имеют решающее значение для того, чтобы белок мог выполнять свою биологическую функцию. Такое же трехмерное расположение определяет способ, которым молекула лекарственного средства связывается с белком-мишенью и лечит заболевание.
Представьте, что у вас есть набор Lego, в котором кубики не имеют формы кубиков, а могут быть любой формы. Чтобы сложить два кирпича в этом наборе, каждый кирпич должен плотно прилегать друг к другу без каких-либо отверстий. Но этого недостаточно — у двух кирпичей также должно быть правильное сочетание выступов и отверстий, чтобы кирпичи оставались на своих местах. Разработка новой молекулы лекарственного средства немного напоминает игру с этим новым набором Lego. Кто-то уже построил огромную модель (белок—мишень, обнаруженный в наших клетках), и задача химиков, занимающихся разработкой лекарств, состоит в том, чтобы с помощью своего набора инструментов собрать несколько кирпичиков, которые будут связываться с определенной частью белка и — с биологической точки зрения - останавливать его действие. нормальная функция. Итак, что же делает AlphaFold? Основываясь на точном знании того, какие атомы входят в состав любого белка, как эти атомы эволюционировали у разных видов и как выглядят другие белковые структуры, AlphaFold очень хорошо предсказывает трехмерную структуру любого белка.
В AlphaFold 3, самой последней версии, расширены возможности моделирования нуклеиновых кислот, например, фрагментов ДНК. Он также может предсказывать форму белков, которые были модифицированы химическими группами, которые могут включать или выключать белок, или молекулами сахара. Это дает ученым нечто большее, чем просто большой и красочный набор Lego для игр. Это означает, что они могут разрабатывать более подробные модели считывания и коррекции генетического кода и механизмов клеточного контроля. Это важно для понимания патологических процессов на молекулярном уровне и для разработки лекарств, нацеленных на белки, биологическая роль которых заключается в регулировании того, какие гены включаются или выключаются. Новая версия AlphaFold также предсказывает наличие антител с большей точностью, чем предыдущие версии. Антитела сами по себе являются важными белками в биологии, образуя жизненно важную часть иммунной системы. Они также используются в качестве биологических препаратов, таких как трастузумаб для лечения рака молочной железы и инфликсимаб для лечения таких заболеваний, как воспалительные заболевания кишечника и ревматоидный артрит.
Последняя версия AlphaFold позволяет предсказывать структуру белков, связанных с небольшими молекулами, подобными лекарственным препаратам. Химики, занимающиеся разработкой лекарств, уже могут предсказать, каким образом потенциальное лекарственное средство связывается со своим белком-мишенью, если в ходе экспериментов была идентифицирована трехмерная структура мишени. Недостатком является то, что этот процесс может занять месяцы или даже годы. Прогнозирование способа, которым потенциальные лекарственные препараты и белки-мишени связываются друг с другом, используется для принятия решения о том, какие потенциальные лекарственные препараты следует синтезировать и протестировать в лаборатории. AlphaFold 3 может не только предсказать связывание лекарственного средства в отсутствие экспериментально идентифицированной структуры белка, но и при тестировании превзойти существующие программные прогнозы, даже если целевая структура и сайт связывания лекарственного средства были известны.
Эти новые возможности делают AlphaFold 3 замечательным дополнением к арсеналу инструментов, используемых для поиска новых терапевтических препаратов. Более точные прогнозы позволят принимать более эффективные решения о том, какие потенциальные препараты следует тестировать в лаборатории (а какие вряд ли окажутся эффективными). Это экономит время и деньги. AlphaFold 3 также предоставляет возможность прогнозировать связывание лекарственного средства с модифицированными формами белка—мишени, что является биологически значимым, но в настоящее время трудно — или невозможно - сделать с помощью существующего программного обеспечения. Примером этого могут служить белки, модифицированные химическими группами, такими как фосфаты или сахара. Конечно, как и в случае с любым новым потенциальным лекарственным средством, перед утверждением в качестве лицензированного лекарственного средства всегда требуется тщательное экспериментальное тестирование на безопасность и эффективность, в том числе на добровольцах.
У AlphaFold 3 есть некоторые ограничения. Как и его предшественники, он плохо предсказывает поведение участков белка, у которых отсутствует фиксированная или упорядоченная структура. Он плохо предсказывает множественные конформации белка (которые могут изменять форму из-за связывания с лекарственным средством или как часть его нормальной биологии) и не может предсказать динамику белка. Он также может допускать некоторые слегка смущающие химические ошибки, такие как наложение атомов друг на друга (физически невозможно) или замена некоторых деталей структуры их зеркальными отображениями (биологически или химически невозможно). Более существенным ограничением является то, что код — по крайней мере, на данный момент — будет недоступен, поэтому его придется использовать на сервере DeepMind исключительно на некоммерческой основе. Хотя это не отпугнет многих пользователей из академических кругов, это ограничит энтузиазм опытных разработчиков моделей, биотехнологов и многих других специалистов по разработке лекарств. Несмотря на это, выпуск AlphaFold 3, несомненно, вызовет новую волну творчества как в области разработки лекарств, так и в области структурной биологии в более широком масштабе — и мы уже с нетерпением ждем AlphaFold 4.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Аномальная зона Кудельный ключ

Астролог назвал дату начала Третьей мировой войны

Бывший президент США верит в существование инопланетян

Гадалка предрелка победу сборной Англии на Евро

Две мумии инопланетян обнаружены в Перу

Загадочная удаленная сцена из Звездных войн

Загадочные события в деревне Брод-Хейвен

Знаменитый ресторан McDonald's в Розуэлле

ИИ GPT-4 прошел тест Тьюринга

Инопланетная жизнь однозначно существует

Мегалиты Шотладнии построены для защиты от пришельцев

Министерство энергетики США участвует в исследовании НЛО

Мужчина нашел в лесу место жуткого обряда

НЛО в Иране, реальность или подделка

Поиск источника жутких инопланетных сигналов

Появление НЛО связано с невидимой цивилизацией

Прорыв в поисках жизни на Марсе

Скоро на заводах Tesla будет работать более 1000 роботов

Следующее поколение должно узнать о правду о Несси

Что мы знаем и чего не знаем о НЛО

Материалы, подходящие для аргонодуговой сварки. Металлы и сплавы

Для чего применяется масло абрикосовых косточек

Покупка фургонов Mercedes-Benz. Vito и Sprinter

Доступные цены на квесты в Саратове – одно из преимуществ эскейпрумов

Дональд Трамп раскрыл свою позицию по поводу НЛО

Достоверное наблюдение НЛО в Техасе

За инопланетянами следят 24 часа и 7 дней в неделю

Завораживающая встреча с голубым НЛО

ИИ баллотируется на пост мэра Вайоминга

Инопланетяне и НЛО реальны

Инопланетяне могут жить среди нас, маскируясь под людей

Инопланетяне, возможно, уже живут на Земле

Информаторы сообщают о НЛО в районе ядерных объектов

Исследования НЛО и верования в инопланетян

НЛО замечен в Иране, но реальны ли эти кадры

Обнаружены две новые мумии инопланетян

Они уже здесь

Отчет Пентагона опровергает утверждения об НЛО

Официальные дискуссии об инопланетянах и НЛО

Парень наткнулся на секретное подземелье под своим домом

Секретные материалы полиции Южного Йоркшира

Семиминутная встреча со светящимся объектом

Таинственная дыра, обнаруженная на Марсе

Уфологический парк открылся в Миссури

Архивы Ватикана хранят секреты НЛО

Аэротакси впервые повернуло двигатели в полёте

Вопрос об НЛО хотят включить в президентские дебаты

За загадками НЛО могут стоять скрытые цивилизации

Загадка НЛО в Пертшире конкурирует с Несси

Загадочная связь между НЛО и ядерным оружием

Инопланетяне похитили двух женщин

Инопланетяне уже могут быть на Земле

Как будут выглядеть люди через 1000 лет

Конгресс США готовится к двум новым слушаниям по НЛО

Мы ни когда не были одни

Неожиданный ответ на вопрос о существовании НЛО

Почему инопланетяне не вступили с нами в контакт

Правдоподобное наблюдение НЛО в Айдахо

Пространственно-временные дефекты

Разгадка тайны Сихенджа

Скрытая цивилизация может существовать на Земле

Тайна американской 'Раковой аллеи'

Трамп об инопланетных формах жизни

Эмили Блант снимется в фильме Стивена Спилберга о НЛО

Аномалии на южном полюсе Марса порождаются пылью

Бигфут терроризирует семью из Алабамы

Биотехнологии станут ключевым элементом здравоохранения

Гарвардское уфологическое исследование

Дональд Трамп рассказал, верит ли он в инопланетян

Жуткая история дорожного полицейского

Инопланетяне уже могут быть на Земле

Маленькие дети переживают околосмертный опыт

Мальчик-Ванга предсказал несчастье в сентябре 2024 года

Медитация повышает телесное напряжение

Мулла и священник очистили 'Дом смерти' от привидений

Неудобные вопросы министерству обороны США

Подрядчик Пентагона рассказал о встрече с голубым НЛО

Сенаторы считают, что управление Пентагона по НЛО лжет

Создана система для вставки генов в ДНК человека

Созданы цепочки ДНК, способные разрезать молекулы РНК

Странные явления в Китае - предвестники масштабных событий

Странный металл из-за пределов Земли найден в древнем тайнике

Эфимерное существо заметили над озером в Аргентине

Ядерный город недалеко от Зоны 51

ACT Capital Partners AG - отзывы 2024. Мнение трейдеров

Пётр Чайковский. История жизни великого композитора

Куда кидать Steam api64 dll

Астрономы ожидают редкого взрыва новой звезды

Внутри ужасающей фабрики человекоподобных роботов

Гигантские петроглифы обнаружены в Южной Америке

Гравитация может существовать и без массы

Житель штата Нью-Йорк был свидетелем похищения

ИИ может улучшить вашу жизнь

Инопланетяне маскируются под людей

Инопланетяне могут жить на Луне

Инопланетяне могут разгуливать среди нас

Контр-адмирал ВМС США выражает тревогу по поводу НЛО

Миссия к Урану может стать детектором гравитационных волн

На Земле скрывается неизвестная технологическая цивилизация

Назрела необходимость борьбы с космическими вирусами

Полеты на Марс могут привести к повреждению почек

Представитель Пентагона рассказал о встрече с голубым НЛО

Разгадана ли наконец тайна Стоунхенджа

Свидетели НЛО таинственным образом исчезают

Скрытая цивилизация может тайно жить на Земле

Странные, дикие истории о похищенных НЛО

Турбулентность на Земле и в космосе одинакова

Грузовое судно столкнулось с чем-то подводным

Жительница Луизианы сняла странный свет

Завораживающие циклоны на Юпитере

Земные радиоволны записывают с Луны

Коммерциализация Луны как следующий шаг в космогонке

Люди в черном скрывают информацию об НЛО

Мы не одиноки в документальном фильме 'Встречи с НЛО'

На Земле существует развитая стелс-цивилизация

НЛО могли выводить из строя американские ракеты

НЛО пролетает над улицами в Иране

Озеро под ледяной шапкой Марса маловероятно

Первое обнаружение отрицательных ионов на Луне

Поправки в закон США помогут легализовать НЛО

Последнее столкновение Млечного Пути произошло недавно

Простой логический вопрос поставил в тупик ИИ

Самое достоверное наблюдение НЛО в Техасе

Сериал 'Паранормальное явление' расскажет о НЛО в Британии

Терморегулирующее устройство для долговечности лунохода

Уфологический тур по Смитсоновскому музею авиации

Япония начинает расследование по поводу НЛО

Лучшие аниме для просмотра с родителями

ТОП аниме, где главный герой самый сильный

Аниме 2023. Новые горизонты и возвращение классики

Топ комедийных аниме, которые заставят вас улыбнуться

Романтические аниме, которые тронут сердце. Вечная любовь на экране

Аниме, как один из популярных жанров современных мультфильмов

Близкие встречи третьего рода в Пайн-Буше

Деревня, которая видела пришельцев

Добыча карбонатов на Марсе

Доказательства ядерной войны в древности

ИИ может помочь в обучении этике

Наблюдения НЛО чаще происходят в одной части США

НАСА планирует построить телескоп для поиска обитаемых миров

НЛО поднял в воздух автомобиль

Новый инструмент для поиска признаков жизни на экзопланетах

Первичные черные дыры могут объяснить часть темной материи

Планеты формируются в газовых и пылевых дисках

Правительство США и инопланетяне находятся в сговоре с Google

Пять загадочных древних артефактов

Расследование НЛО началось в Японии

Редактирование генов выведет биотехнологии на новый уровень

Следы бигфута нашли недалеко от Лексингтона в Кентукки

Телескоп Джеймса Уэбба переписывает учебники астрономии

Удалось ли НЛО обезвредить американские ракеты

Что мы знаем о первых галактиках

Экзотические черные дыры - побочный продукт темной материи

В некоторых районах штата Нью-Йорк был замечен огненный шар

Врата в ад в Сибири быстро расширяются

Высокопоставленный политик столкнулась с людьми в черном

Документальный фильм об НЛО 'Они здесь'

Есть ли жизнь на планетезимали Аррокот

Игрок Макс Кросби утверждает, что видел НЛО

Компьютер из человеческого мозга решит много проблем

Космический лифт скоро будет построен

НЛО наведались на базу ВВС после взрыва ядерного оружия

НЛО пролетел над улицами Ирана

Новый материал показывает повреждения люминесценцией

Новый подход для обнаружения гравитационных волн

Обнаружен самый медленный пульсар

Охотник за паранормальными явлениями

Потепление на Земле происходит рекордными темпами

Сообщение о наблюдении НЛО поступило из Тегерана

Странная экзопланета не хочет терять свою атмосферу

У астрономов появился новый способ обойти атмосферу

Уфолог обнаружил еще мумии инопланетян

Что такое Зона 51 и что там на самом деле происходит

База данных для прогнозирования метеоритной опасности

В тот день в Олни были замечены НЛО

Игроки НФЛ видели НЛО на обратном пути из Майами

Истории о демонических псах и Адских гончих

Когда правительству США придется раскрыть секреты НЛО

Мужчина строит гигантский замок со шпилем в виде дракона

На пути к проверке квантового поведения гравитации

НЛО - гигантские муравьи, летающие в муравейниках

Открыли новый способ левитации воды

Очевидцы НЛО тайнственно исчезают

Парламентарии призывают не сбрасывать со счетов НЛО

Рационалистическое отрицание НЛО не позволяет уловить суть

Рецензия министерства обороны на сценарий уфолога

Подписка на новости
Наверх