โดย สเตฟานี ปาปัส เผยแพร่เมื่อ 29 กรกฎาคม 2021
และในสัตว์อื่น ๆ อีก 20 ตัวที่มักศึกษาโดยวิทยาศาสตร์บาคาร่าเช่นกันโปรตีนเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนในร่างกาย ที่นี่หยดสีสดใสและบิดเบี้ยวเป็นตัวแทนของโปรตีนระบบภูมิคุ้มกันที่แตกต่างกันในชั้นนอกของ T-cell ซึ่งเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่งที่ช่วยให้ร่างกายสามารถระบุผู้บุกรุกจากต่างประเทศได้ (เครดิตภาพ: ฮวน เกิร์ทเนอร์/ห้องสมุดภาพวิทยาศาสตร์ ผ่าน Getty Images)บริษัท DeepMind ปัญญาประดิษฐ์ (A.I.) กล่าวว่าเร็ว ๆ นี้จะปล่อยฐานข้อมูลรูปร่างของโปรตีนทุกตัวที่วิทยาศาสตร์รู้จัก – มากกว่า 100 ล้านตัว
นั่นคือโปรตีนที่มีโครงสร้างทุกอย่างในร่างกายมนุษย์เช่นเดียวกับใน 20 สายพันธุ์การวิจัยรวมถึงยีสต์
และแบคทีเรียอีโคไลแมลงวันผลไม้และหนู ก่อนที่จะมีโครงการ AlphaFold ของ บริษัท ซึ่งใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการทํานายรูปร่างโปรตีนมีเพียง 17% ของโปรตีนในร่างกายมนุษย์เท่านั้นที่ระบุโครงสร้างของพวกเขาตามการทบทวนเทคโนโลยี”มันดูน่าประทับใจอย่างน่าอัศจรรย์” ทอม เอลลิส นักชีววิทยาสังเคราะห์ที่อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนบอกกับ Technology Review
ลิงก์ผู้สนับสนุน
การพับโปรตีนมีความซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ โปรตีนทําจากเส้นใยยาวของหน่วยการสร้างที่เรียกว่ากรดอะมิโนซึ่งห่อหุ้มตัวเองเป็นรูปร่างที่แปลกและซับซ้อนเพื่อสร้างโครงสร้างการทํางาน การคลี่คลายโครงสร้างเหล่านี้ในห้องปฏิบัติการใช้เวลานาน แต่ DeepMind ประกาศในเดือนธันวาคมว่าอัลกอริทึม AlphaFold สามารถกําหนดรูปร่างของโปรตีนลงไปที่อะตอมได้ในไม่กี่นาที จนถึงขณะนี้ AlphaFold ได้
คาดการณ์ 36% ของโปรตีนของมนุษย์ที่มีความแม่นยําระดับอะตอมและได้คาดการณ์มากกว่าครึ่งด้วยความแม่นยําที่ดีพอที่จะจุดประกายการวิจัยเกี่ยวกับหน้าที่ของโปรตีนตามบริษัท (ประมาณหนึ่งในสามของโปรตีนในร่างกายไม่มีโครงสร้างเว้นแต่จะจับกับอย่างอื่นดังนั้น DeepMind จึงไม่สามารถทํานายรูปร่างได้อย่างแม่นยํา) AlphaFold ทําให้การคาดการณ์เหล่านี้โดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมซึ่งเป็นอัลกอริทึมประเภทหนึ่งที่หมายถึงการเลียนแบบวิธีที่สมองประมวลผลข้อมูลและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการจดจํารูปแบบต่างๆเช่นลําดับของกรดอะมิโนที่มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในข้อมูลจํานวนมาก
รูปร่างที่คาดการณ์ไว้ยังคงต้องได้รับการยืนยันในห้องปฏิบัติการเอลลิสบอกกับ Technology Review หากผลลัพธ์ยังคงอยู่พวกเขาจะผลักดันการศึกษาโปรตีโอมหรือโปรตีนในสิ่งมีชีวิตที่กําหนดอย่างรวดเร็ว นักวิจัย DeepMind ได้ตีพิมพ์รหัสโอเพนซอร์สและวางวิธีการใน เอกสารที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อน
สองฉบับ (เปิดในแท็บใหม่) ตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ (เปิดในแท็บใหม่) สัปดาห์ที่แล้ว
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
—โปรตีนคืออะไร?
—ความลับที่น่ากลัวเบื้องหลังพลังอันเหลือเชื่อของปัญญาประดิษฐ์
—เครื่องจักรอัจฉริยะสุดๆ: อนาคตหุ่นยนต์ 7 ตัว
ตอนนี้พวกเขาได้สร้างโครงสร้างโปรตีนประมาณ 350,000 โครงสร้างอย่างอิสระในฐานข้อมูลโครงสร้างโปรตีน AlphaFold ตามประกาศของ บริษัท เหล่านี้รวมถึงโปรตีน 20,000 ชนิดหรือมากกว่านั้นที่แสดงโดยจีโนมมนุษย์ (เมื่อโปรตีนถูก “แสดง” นั่นหมายความว่าข้อมูลที่เก็บไว้ในจีโนมจะถูกแปลงเป็นคําแนะนําในการสร้างโปรตีนซึ่งจะทําหน้าที่บางอย่างในร่างกาย) ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า บริษัท วางแผนที่จะเพิ่มโปรตีนลําดับเกือบทุกชนิดที่วิทยาศาสตร์รู้จัก
การทําความเข้าใจโครงสร้างโปรตีนสามารถช่วยให้นักวิจัยเจาะลึกสาเหตุของโรคและช่วยให้พวกเขาค้นพบยาใหม่ที่จะทําหน้าที่เฉพาะในร่างกาย จากข้อมูลของ DeepMind นักวิจัยกําลังใช้การค้นพบของ AlphaFold เพื่อศึกษาการดื้อยาปฏิชีวนะเพื่อศึกษาชีววิทยาของไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งเป็นสาเหตุของ COVID-19 และเพื่อค้นหาเอนไซม์ใหม่ที่สามารถใช้รีไซเคิลพลาสติกได้
ตัวอย่างเช่นด้วยการฝึกอบรมนักสเก็ตน้ําแข็งสามารถเรียนรู้ที่จะหมุนเร็วมากด้วยการโยนหัวของพวกเขากลับ สมองน้อยระงับการตอบสนองที่จะดึงร่างกายกลับเข้าสู่ตําแหน่งตั้งตรงเช่นเดียวกับผู้ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของดวงตาและอาจทําให้นักสเก็ตเวียนหัว
นักกีฬาจะสร้างและปรับแต่งโมเดลภายในที่ “ซับซ้อนมาก” ของการเคลื่อนไหวซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถพัฒนาความรู้สึกที่กระตือรือร้นว่าเมื่อใดและอย่างไรที่จะปรับร่างกายของพวกเขาเพื่อตอกตะปูบาคาร่า
