Американська компанія Evolutionary Scale анонсувала найбільшу на сьогодні модель штучного інтелекту для біології. Інструмент ESM3 – це так звана модель білкової мови, навчена на 2,7 млрд білкових ланцюгів і структур, а також інформації про функції білків. Її можна використовувати для створення протеїнів із заданими властивостями, за аналогією з текстом, який компілює за запитом користувача ChatGPT.
“Ми хочемо створити інструмент, який зробить біологію програмованою”, – сказав Алекс Райвс. Він і його колеги працювали над ранніми версіями ESM у компанії Meta [визнана екстремістською організацією], поки торік проєкт не був згорнутий. Вчені встигли розробити ESM-1, яка створює антитіла з поліпшеною дією проти патогенів, і ESM-2, яка дала змогу зібрати базу даних із 600 млн прогнозованих білкових структур.
Продовживши роботу над моделлю самостійно, команда Райвса зосередилася на зеленому флуоресцентному білку (ЗФБ), який широко використовується як мітка в клітинній і молекулярній біології. Дослідники попросили модель створити приклади білків, схожих на ЗФБ, які містили б ті самі ключові амінокислоти, розповідає Nature.
У результаті було синтезовано 88 найбільш багатообіцяючих варіантів. Один із них мав здатність до флуоресценції. Використовуючи ланцюги цієї молекули як відправну точку, вчені знову звернулися до ESM3 з проханням удосконалити її. Із сотні нових варіантів було обрано кілька, порівнянних за яскравістю світіння з натуральним ЗФБ.
Структура одного з найяскравіших синтезованих білків, esmGFP, нагадує натуральні флуоресцентні білки. Однак її амінокислотний склад збігається лише на 60%. За словами Райвса, у природі такі мутації відбулися б за 500 мільйонів років. Таким чином, ESM3 дасть змогу швидко проектувати протеїни, які цікавлять біологів.
Через ризик використання моделі в злочинних цілях – наприклад, для створення небезпечних патогенів – найпотужніша версія програми не доступна для публіки. В урізаній версії немає певних вірусів і токсинів, а також можливості їх синтезувати.