Вчені оприлюднили найвичерпнішу базу даних про білків, які формують «будівельні блоки» життя, що має «докорінно змінити образ біологічних досліджень».
Кожна клітина в кожному живому організмі починає виконувати свої функції тільки за командою білків, які постійно доставляють організму найрізноманітніші інструкції – від підтримки здоров’я до боротьби з інфекцією. На відміну від геному (повної послідовності генів людини, які кодують клітинне життя) протеом людини (тобто сукупність білків) постійно змінюється у відповідь на генетичні «інструкції» і стимули навколишнього середовища.
Розуміння того, як працюють білки усередині клітин, було і залишається однією з головних метою вчених протягом десятиліть. Однак визначення точної функції кожного білка за допомогою прямих експериментів – справа копітка.
За п’ятдесят років досліджень було вивчено тільки 17% амінокислот (тобто субодиниць білків) протеома людини. Але недавно дослідники з Google DeepMind і Європейської лабораторії молекулярної біології (EMBL) оприлюднили базу даних з 20 000 білків, експресованих геномом людини, яка знаходиться у вільному і відкритому доступі в Інтернеті.
У набір також включені понад 350 000 білків з 20 організмів, таких як бактерії, дріжджі і миші, на яких вчені найчастіше покладаються у своїх дослідженнях.
Для створення бази даних команда використовувала сучасну програму машинного навчання, яка змогла точно передбачити форму білків на основі їх амінокислотних послідовностей. Замість того, щоб витрачати місяці на обладнання вартістю в кілька мільйонів доларів, вони навчили свою систему AlphaFold роботі з базою даних зі 170 000 відомих білкових структур.
Потім ШІ використовував алгоритм для точного передбачення форми 58% всіх білків в протеома людини. Це більш ніж удвічі збільшило кількість високоточних білкових структур нашого організму. Результати півсторічних експериментів, по суті, були подвоєні відразу.
Можливості застосування нової бази величезні: від дослідження генетичних захворювань і боротьби з протимікробною стійкістю до створення більш посухостійких культур. Вчені впевнені, що в майбутньому такий потужний інструмент повністю змінить сам підхід до досліджень біологічних аспектів життя на нашій планеті.
Натхнення: www.popmech.ru