Menarik

Rahasia Lipat Protein yang Dibuka oleh Artificial Intelligence

Rahasia Lipat Protein yang Dibuka oleh Artificial Intelligence

Protein sangat penting untuk hampir setiap proses biologis fundamental yang diperlukan untuk kehidupan. Mereka melakukan segalanya mulai dari membuat dan memelihara bentuk sel hingga berfungsi sebagai sinyal dan penerima komunikasi seluler. Protein tersusun atas rantai panjang asam amino dan mereka melakukan tugas yang bervariasi dengan melipat diri mereka sendiri menjadi struktur 3D yang tepat yang menentukan bagaimana mereka berfungsi dan berinteraksi dengan molekul lain.

TERKAIT: HARUS KITA TAKUT KECERDASAN ARTIFICIAL

Karena bentuk persisnya sangat penting bagi penelitian fungsi untuk mengungkap bentuk persisnya, merupakan tugas utama biologi molekuler. Tugas ini sangat penting untuk pengembangan obat-obatan yang menyelamatkan nyawa dan mengubah hidup. Memprediksi bagaimana protein melipat diri berdasarkan urutan asam aminonya telah dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir dengan metode komputasi.

AI membuka pintu untuk prediksi super cepat

Tetapi bahkan dengan langkah maju yang besar, metode untuk dibatasi dalam skala dan cakupan protein yang dapat diprediksi. Namun penelitian baru dari Harvard dapat mengubah bahwa seorang ilmuwan dari sekolah kedokteran Harvard menggunakan bentuk kecerdasan buatan (AI) untuk memprediksi struktur protein secara teoritis berdasarkan urutan asam aminonya.

Metode AI dikenal sebagai pembelajaran dalam dan dapat meningkatkan metode prediksi saat ini dengan membuatnya jutaan kali lebih cepat dengan akurasi yang sama. ahli biologi sistem Mohammed AlQuraishi telah menerbitkan penelitiannya tentang penggunaan AI dalam prediksi bentuk protein di Sistem Sel pada 17 April. "Pelipatan protein telah menjadi salah satu masalah terpenting bagi ahli biokimia selama setengah abad terakhir, dan pendekatan ini merupakan pendekatan baru yang fundamental. cara mengatasi tantangan itu, "kata AlQuraishi, instruktur dalam biologi sistem di Institut Blavatnik di HMS dan seorang rekan di Laboratorium Farmakologi Sistem.

Masih jauh

"Kami sekarang memiliki pemandangan yang sama sekali baru untuk mengeksplorasi pelipatan protein, dan saya pikir kami baru saja mulai menggaruk permukaan." Protein dibangun dari kumpulan 20 asam amino yang berbeda. Asam amino yang berbeda ini dapat dibayangkan seperti huruf dalam alfabet yang dapat digabungkan menjadi kata, kalimat, paragraf, dan teks yang lebih besar. Tidak seperti halaman datar, asam amino adalah objek fisik yang diposisikan di luar angkasa dengan rantai yang membentuk lingkaran, spiral, lembaran, dan lilitan. .

Meskipun para ilmuwan telah berupaya keras selama lebih dari empat dekade, cara yang cepat dan hemat biaya untuk memprediksi bentuk kompleks ini belum tercapai. Metode AI baru dapat membuka pintu untuk memahami penyakit dan merancang cara untuk melawannya.

Penelitian terus berlanjut

"Apa yang menarik dari masalah ini adalah bahwa ini cukup mudah untuk dinyatakan: ambil urutan dan temukan bentuknya," kata AlQuraishi. "Sebuah protein dimulai sebagai string tidak terstruktur yang harus mengambil bentuk 3D, dan kumpulan bentuk yang mungkin dapat dilipat menjadi string sangat besar. Banyak protein yang panjangnya ribuan asam amino, dan kompleksitasnya dengan cepat melebihi kapasitas intuisi manusia atau bahkan komputer yang paling kuat. "

Metode baru ini menunjukkan harapan besar. Dalam bentuknya saat ini, ini belum siap digunakan untuk penemuan atau desain obat, tetapi akan terus dioptimalkan oleh AlQuraishi dan orang lain di labnya.


Tonton videonya: The World in 2050 (September 2021).