تولید پروتئین‌های مصنوعی و مفید با کمک هوش مصنوعی ممکن شد

ديجياتو/ پروتئين‌ها براي سلول‌ها ضروري هستند و کارهاي مهمي را برعهده دارند. دانشمندان و مهندسان در سال‌هاي اخير بدنبال طراحي پروتئين مصنوعي براي انجام وظايف مختلف مانند درمان بيماري بوده‌اند و حالا تيمي از مهندسان توانسته‌اند يک هوش مصنوعي با چنين قابليتي توسعه دهند.

اين دستاورد مهندسان مي‌تواند روي خدمات بهداشتي، کشاورزي و بخش انرژي تاثيرات زيادي داشته باشد. هوش مصنوعي توسعه پيدا کرده در دانشکده مهندسي مولکولي «Pritzker» دانشگاه «شيکاگو»، از کلان داده براي طراحي پروتئين‌هاي جديد استفاده مي‌کند. اين مقاله در ژورنال «Science» به چاپ رسيده است.

محققان با توسعه مدل‌هاي يادگيري ماشيني که مي‌توانند اطلاعات پروتئين جمع آوري شده از ديتابيس ژنوم را مورد بررسي قرار دهند، به قوانين طراحي تقريبا ساده‌اي براي ساخت پروتئين‌هاي مصنوعي دست پيدا کردند. زماني که اين تيم پروتئين‌هاي مصنوعي را در آزمايشگاه توليد کرد، به اين موضوع پي برد که آن‌ها مي‌توانند فرايندهاي شيميايي را مشابه با پروتئين‌هاي موجود در طبيعت انجام دهند.

---

بازار

---

«راما رانگاناتان»، استاد بيوشيمي و بيولوژي مولکولي اعلام کرده:
«ما از اين موضوع که چگونه يک فرايند ساده مانند تکامل مي‌تواند منجر به چنين ماده‌اي با عملکرد بالا به عنوان پروتيئن شود، شگفت زده شده بوديم. ما متوجه شديم که داده‌هاي ژنوم حاوي مقادير عظيمي اطلاعات درباره قوانين پايه‌اي ساختار و عملکرد پروتئين هستند و ما توانستيم از آن‌ها براي ساخت پروتئين‌هاي خود استفاده کنيم.»
  
پروتئين‌ها از صدها يا هزاران اسيد آمينه تشکيل شده‌اند و توالي اين اسيد آمينه‌ها، ساختار و عملکرد پروتئين را مشخص مي‌کند. با اين حال اطلاع از نحوه ساخت اين توالي‌ها براي ايجاد پروتئين‌هاي جديد براي دانشمندان تبديل به چالش شده بود. در روش‌هاي قبلي امکان شناسايي ساختار وجود داشت اما عملکرد آن‌ها چندان قابل تشخيص نبودند.

تيم جديد به اين موضوع پي برد که در ديتابيس ژنوم اطلاعات زيادي از قوانين پايه‌اي ساختار و عملکرد پروتئين وجود دارد و مدل‌هاي رياضي مبتني بر اين داده‌ها را توسعه داد. پس از اين کار، از روش‌هاي يادگيري ماشيني براي دستيابي به اطلاعات جديد درباره قوانين پايه طراحي پروتئين‌ها استفاده شد.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar