. هوش مصنوعی «دیپ‌مایند» گوگل توانسته است ساختار ۳ بعدی تقریبا تمام پروتئین‌هایی را که در علم شناخته شده‌اند، پیش‌بینی کند. این پیشرفت می‌تواند به شناخت بهتر بیماری‌های نادر ژنتیکی منجر شود و...

کد خبر: 1122635
تاریخ انتشار: ۱۴۰۱/۰۵/۲۳-۰۱:۳۶
ارسال توسط :
بازدید: 3
هوش مصنوعی گوگل، دریچه‌ای به‌سوی درمان بیماری‌های ژنتیکی

هوش مصنوعی «دیپ‌مایند» گوگل توانسته است ساختار ۳ بعدی تقریبا تمام پروتئین‌هایی را که در علم شناخته شده‌اند، پیش‌بینی کند. این پیشرفت می‌تواند به شناخت بهتر بیماری‌های نادر ژنتیکی منجر شود و به ساخت واکسن‌ها و داروهای تازه کمک کند.

به گزارش ایتنا و با نقل قول از ایندیپندنت، دیپ مایند روز پنج‌شنبه اعلام کرد که هوش مصنوعی «آلفا فولد» (AlphaFold)، توانسته است از ساختار بیش از ۲۰۰ میلیون پروتئین - یعنی کل «دنیای پروتئین‌ها» که دانشمندان تاکنون شناخته‌اند، رمزگشایی کند.

پروتئین‌ها اجزای سازنده حیات‌اند و وظایف بی‌شماری را در بدن انجام می‌دهند از جمله به عنوان واحدهای سازنده، مولکول‌های انتقال‌دهنده و کاتالیزورهای کاربردی واکنش‌های شیمیایی در بدن به عنوان آنزیم، نقش ایفا کنند.

ساختار ۳ بعدی منحصربه‌فردی که هر ۱ از این پروتئین‌ها در بدن می‌گیرند، از طریق تا شدن زنجیره‌های مولکول اسید آمینه تشکیل‌دهنده‌شان، نقش عمده‌ای در عملکرد آن‌ها ایفا می‌کند.

زیست‌شناسان طی دهه‌ها سعی کرده‌اند ساختارهای پروتئینی را از طریق روش‌های آزمایشی پرهزینه، از جمله استفاده از روش‌های زمان‌بر، مانند کریستالوگرافی (بلورنگاری) اشعه ایکس یا میکروسکوپ الکترونی، پیش‌بینی کنند.

با ظهور رایانه‌ها، محققان مدل‌های مجازی ساخته‌اند که نشان می‌دهد چگونه زنجیره‌های آمینواسیدی تشکیل‌دهنده پروتئین‌ها در شرایط مختلف تا می‌شوند و به شکل‌گیری ساختار کلی سه‌بعدی پروتئین‌ها می‌انجامند.

بیش از نیم میلیون پژوهشگر در سراسر جهان از زمان رونمایی از «آلفا فولد» در سال ۲۰۲۰، از  این برنامه هوش مصنوعی برای رمزگشایی از ساختار تقریبا تمام پروتئین‌‌هایی که «در علم شناسایی و فهرست‌بندی شده‌اند» استفاده کرده‌اند. 

بر اساس اعلام این شرکت، حدود ۱۰۰ هزار ساختار تاشونده از پروتئین‌های شناخته‌شده در اختیار آلفا فولد قرار گرفته است – و پروتئین‌هایی را که [ساختارشان] قبلا دانشمندان رمزگشایی کرده بودند- و هوش مصنوعی [با الگو گرفتن از] آن‌ها توانسته است از سایر پروتئین‌ها رمزگشایی کند.

به گفته دیپ مایند، در جریان جدیدترین پیشرفت صورت‌گرفته، پایگاه داده‌های ساختار پروتئین آلفا فولد (AlphaFold DB) از حدودا ۱ میلیون ساختار به بیش از ۲۰۰ میلیون ساختار گسترش پیدا می‌کند و آهنگ پیشرفت ما در حل مشکلات مهم دنیای واقعی «از آلودگی پلاستیکی گرفته تا مقاومت آنتی‌بیوتیکی را  سرعت می‌بخشد.»

دیپ مایند در به‌روزرسانی تازه خود، ساختارهای پیش‌بینی‌شده پروتئین‌های موجود در گیاهان، باکتری‌ها، حیوانات و سایر موجودات زنده را هم اضافه کرده است که این خود می‌تواند به حل مسائل مهم جهانی، از جمله پایداری، ناامنی غذایی، و بیماری‌هایی که مورد بی‌توجهی قرار گرفته‌اند، کمک کند.

دمیس هسابیس، مدیر (manager) دیپ مایند، در ۱ کنفرانس مطبوعاتی گفت: «روی کشف تمامی پروتئین‌های شناخته‌شده در جهان حساب کنید. اکنون در شروع دوره جدیدی در زیست‌شناسی دیجیتال به سر می‌بریم.»
 

یک روز بزرگ برای هوش مصنوعی در علوم زیستی.  انتشار بیش از ۲۰۰ میلیون ساختار پروتئینی ۳ بعدی پیش‌بینی‌شده از منبع باز AlphaFold، و این یعنی تقریبا کل  پروتئینهای موجود در جهان
اریک توپول

دانشمندان با پیش‌بینی‌های ساختاری جدید، می‌توانند درک بهتری از این پرسش داشته باشند که آیا ارتباطی میان شکل‌های مختلف پروتئین‌ها که بین افراد متفاوت است از ۱ سو، و بیماری‌ها از سوی دیگر، وجود دارد یا خیر.
به‌عنوان مثال، ساختارهای پروتئینی که آلفا فولد آن‌ها را پیش‌بینی‌ کرده است می‌تواند به تولید داروهایی برای بیماری‌های مناطق استوایی که نادیده گرفته شده‌اند، کمک کنند. بیماری‌هایی مانند سالک و بیماری شاگاس - بیماری‌هایی که به‌صورت نامتناسبی بر مردم مناطق فقیرتر جهان تاثیر می‌گذارند.

دانشمندان دانشگاه ییل در ماه آوریل، از پایگاه داده‌های ساختار پروتئین آلفا فولد (AlphaFold DB) برای ساخت واکسن تازه مالاریا استفاده کردند.

دانشمندان با رمزگشایی از ساختار پروتئین‌های کلیدی در بدن که با بیماری‌ها ارتباط می دارند، می‌توانند داروهایی را مدل‌سازی کنند که به نحو موثری پروتئین‌ها را فعال کنند، یا وظایف پروتئین‌هایی را که به درستی کار نمی‌کنند بر عهده بگیرند و آن‌ دسته از پروتئین‌هایی را که باعث بروز مشکلات می‌شوند از میان ببرند.

رمزگشایی ساختارهای پروتئینی نه تنها به درمان بیماری‌ها کمک می‌کند، بلکه می‌تواند به راهکارهای مهندسی برای مسائل زیست محیطی جهانی نیز کمک کند.
 


برای مثال، محققان و هوش مصنوعی «دیپ مایند» دست‌به‌دست هم داده‌اند که برای تجزیه و بازیافت برخی از آلوده‌ترین پلاستیک‌های یک‌بار مصرف جهان، آنزیم‌هایی با عملکرد سریع‌تر تولید کنند.

اریک توپول، بنیانگذار و مدیر (manager) موسسه تحقیقاتی اسکریپس (SRTI)، می‌گوید: «پیشرفتی منحصربه‌فرد و مهم در علوم زیستی که قدرت هوش مصنوعی آلفا فولد را به‌خوبی نشان می‌دهد. تعیین ساختار ۳ بعدی پروتئینی قبلا چندین ماه یا سال طول می‌کشید، اما اکنون تنها چند ثانیه طول می‌کشد.»

دکتر توپول اضافه کرد: «آلفا فولد تاکنون به اکتشاف‌های چشمگیری از جمله شکستن و رمزگشایی از ساختار کمپلکس منفذ هسته‌ای (NPCs)، سرعت بخشیده و آن را ممکن کرده است. اکنون با ساختارهای تازه اضافه‌شده که دانش ما را از تقریبا کل دنیای پروتئین‌ها بسیار بیشتر می‌کند، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که هر روز معماهای بیولوژیکی بیشتری حل شود.»

منبع خبر ( ) است و دیتانیوز در قبال محتوای آن هیچ مسئولیتی ندارد. چنانچه محتوا را شایسته تذکر میدانید، اطلاع دهید.
به اشتراک بگذارید:
لینک کوتاه خبر: https://datanews.ir/?n=1122635
ما را در شبکه های اجتماعی و پیام رسان ها دنبال کنید
آخرین اخبار : فناوری و ارتباطات
فرمول «شروع عالی برای روز» ابداع شد!
۱۴۰۱/۰۵/۱۰-۰۵:۴۸

. دانشمندان فرمول بسیار ویژه «شروع عالی» روز را ابداع کرده‌اند.دکتر آن ماری ایمافیدون، ریاضیدان و رئیس منتخب انجمن علمی بریتانیا، داده‌های جمع‌آوری شده از نظرسنجی ۲ هزار نفر در بریتانیا را...

ارسال توسط : ایتنا
هوش مصنوعی گوگل، دریچه‌ای به‌سوی درمان بیماری‌های ژنتیکی
۱۴۰۱/۰۵/۱۰-۰۲:۴۸

. هوش مصنوعی «دیپ‌مایند» گوگل توانسته است ساختار ۳ بعدی تقریبا تمام پروتئین‌هایی را که در علم شناخته شده‌اند، پیش‌بینی کند. این پیشرفت می‌تواند به شناخت بهتر بیماری‌های نادر ژنتیکی منجر شود و...

ارسال توسط : ایتنا
ویروس کرونا چگونه به مغز می‌رسد؟
۱۴۰۱/۰۵/۱۰-۰۲:۲۴

. ویروس کرونای نوظهور همیشه با چندین نشانه مربوط به مغز و اعصاب در ارتباط بوده است، اما این‌که چطور به مغز می‌رسد تاکنون به‌صورت معمایی باقی مانده بود.معمایی در مورد این‌که چگونه ویروس کرونای...

ارسال توسط : ایتنا
تأخیر در عرضه و مشکلات نرم‌افزاری می‌تواند آینده گرافیک‌های Arc اینتل را به‌خطر بیندازد
۱۴۰۱/۰۵/۱۰-۰۰:۵۲

وب‌سایت Moore’s Law Is Dead درباره‌ی نقشه‌راه اینتل، به تأخیر عرضه‌ی گرافیک‌های سری Arc اینتل اشاره کرده است. شایعات تازه نشان می‌دهد حتی امکان دارد عرضه‌ی این پردازنده‌ها لغو شود؛ اما دقیقاً چه...

ارسال توسط : زومیت
رندرهای فاش‌شده طراحی تمام مدل‌های سری گلکسی واچ 5 را به‌نمایش می‌گذارند
۱۴۰۱/۰۵/۱۰-۰۰:۵۲

ایوان بلاس، افشاگر معروف دنیای فناوری، تصویر جدیدی از رندرهای خانواده گلکسی واچ ۵ سامسونگ را به‌اشتراک گذاشته است که سری تازه ساعت هوشمند غول کره‌ای را با کیفیت مطلوب به‌نمایش می‌گذارد. نسل بعدی...

ارسال توسط : زومیت