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Nature | 迎来颠覆性革命!解决生物学50年来的重大挑战,AI能根据氨基酸序列精确预测蛋白结构

分享时间:明年110月02日打开网页量:软文的来源:生物体宇宙探索

由Google AI开发的人工智能(AI)网络使DeepMind脱颖而出,在解决生物学最严峻的挑战之一方面取得了巨大飞跃-从蛋白质的氨基酸序列确定蛋白质的3D形状。DeepMind的名为AlphaFold的程序在两年一次的称为CASP的蛋白质结构预测挑战赛中胜过其他100个团队,CASP是结构预测的关键评估的缩写。 

在某些情况下,AlphaFold的结构预测与使用“金标准”实验方法(例如X射线晶体学和近年来的冷冻电子显微镜)确定的结构预测没有区别。AlphaFold不太可能关闭像施一公这样使用实验方法来解决蛋白质结构的实验室。Lupas说:“这将使新一代的分子生物学家能够提出更高级的问题。”“这将需要更多的思考和更少的移液操作。”

由Google AI开发的人工智能(AI)网络使DeepMind脱颖而出,在解决生物学最严峻的挑战之一方面取得了巨大飞跃-从蛋白质的氨基酸序列确定蛋白质的3D形状。

DeepMind的叫做AlphaFold的软件程序在一年后1次的可称CASP的球核苷酸形式預测试炼赛中胜似其它100个销售团队,CASP是形式預测的首要评价的缩略语。“这非常重要要,”马里兰社会恍若公园分校的确定生物体学者John Moult说。他于199几年人与相互创办了CASP,以改进措施精度予测血清质架构的确定步骤。“从两种积极意义上说,疑问就已经 克服。”

从氨基酸序列准确预测蛋白质结构的能力将对生命科学和医学带来巨大的好处。这将极大地加快了解细胞组成部分的工作,并使更快,更先进的药物发现成为可能。

AlphaFold在上届(2017年)CASP中跻身名列首,这里是加盟总部靠近巴黎的DeepMind举办的首年。因为,现在,该机型构的角度了解微信网络比另一个专业团体顶尖,且完美家说,它们的的行为惹人不易置信,应该暗示着生态学学红色革命。

这是改变游戏规则的事物,”德国图宾根马克斯·普朗克发展生物学研究所的进化生物学家Andrei Lupas说,他评估了CASP中不同团队的表现。AlphaFold已经帮助他找到了困扰他实验室十年的蛋白质结构,他希望这种结构将改变他的工作方式和解决的问题。“这将改变医学。它将改变研究。它将改变生物工程。它将改变一切。”Lupas补充说。

在某些情况下,AlphaFold的结构预测与使用“金标准”实验方法(例如X射线晶体学和近年来的冷冻电子显微镜)确定的结构预测没有区别。科学家表示,AlphaFold可能不会消除对这些费力且昂贵的方法的需求,但AI将使人们有可能以新的方式研究生物。

AlphaFold不太可能关闭像施一公这样使用实验方法来解决蛋白质结构的实验室。Lupas说:“这将使新一代的分子生物学家能够提出更高级的问题。” “这将需要更多的思考和更少的移液操作。

“这便是其中一个刚想生都不可能解决办法的故障,”加拿大欣克顿海外国家团伙动物学科学验室-海外国家动物数据信息学研发所的结构的动物科学家,前CASP测评员anet Thornton说。她想要这最简单的方法就可以帮忙确立人类文明遗传基因遗传组中千余种未溶解度蛋清的用途,并了解人和动物人中间与众不同的致病性遗传基因遗传遗传变异。

AlphaFold的性能也标志着DeepMind的转折点。该公司以运用AI来熟练掌握Go等游戏而闻名,但其长期目标是开发能够实现广泛的,类似于人类的智能的程序。Hassabis说,应对巨大的科学挑战,例如蛋白质结构预测,是AI可以实现的最重要的应用之一。“就现实世界的影响而言,我确实认为这是我们所做的最重要的事情。


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