Wednesday, December 7, 2022
Home » AI ทำนายรูปร่างของโปรตีนเกือบทุกชนิดที่วิทยาศาสตร์รู้จัก

AI ทำนายรูปร่างของโปรตีนเกือบทุกชนิดที่วิทยาศาสตร์รู้จัก

โดย admin
0 ความคิดเห็น

ในปี 2020 ห้องปฏิบัติการปัญญาประดิษฐ์ชื่อ DeepMind ได้เปิดตัวเทคโนโลยีที่สามารถทำนายรูปร่างของโปรตีน ซึ่งเป็นกลไกระดับจุลภาคที่ขับเคลื่อนพฤติกรรมของร่างกายมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทั้งหมด

อีกหนึ่งปีต่อมา ห้องปฏิบัติการได้แบ่งปันเครื่องมือที่เรียกว่า AlphaFold กับนักวิทยาศาสตร์และได้เผยแพร่รูปร่างที่คาดการณ์ไว้สำหรับโปรตีนมากกว่า 350,000 ชนิด รวมถึงโปรตีนทั้งหมดที่แสดงโดยจีโนมมนุษย์ มันเปลี่ยนหลักสูตรการวิจัยทางชีววิทยาทันที หากนักวิทยาศาสตร์สามารถระบุรูปร่างของโปรตีน พวกเขาสามารถเร่งความสามารถในการทำความเข้าใจโรค สร้างยาใหม่ ๆ และสำรวจความลึกลับของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ตอนนี้ DeepMind ได้เผยแพร่การคาดการณ์สำหรับโปรตีนเกือบทุกชนิดที่วิทยาศาสตร์รู้จัก เมื่อวันพฤหัสบดี แล็บในลอนดอนซึ่งมีบริษัทแม่เดียวกับ Google เป็นเจ้าของ กล่าวว่าได้เพิ่มคำทำนายมากกว่า 200 ล้านรายการลงในฐานข้อมูลออนไลน์ที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกสามารถเข้าถึงได้ฟรี

ด้วยการเปิดตัวใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลัง DeepMind หวังว่าจะเร่งการวิจัยเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่คลุมเครือมากขึ้นและจุดประกายให้เกิดเขตข้อมูลใหม่ที่เรียกว่า metaproteomics

Demis Hassabis ผู้บริหารระดับสูงของ DeepMind กล่าวว่า “ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถสำรวจฐานข้อมูลทั้งหมดและค้นหารูปแบบ — ความสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์กับรูปแบบวิวัฒนาการที่อาจไม่ปรากฏชัดจนถึงตอนนี้” Demis Hassabis หัวหน้าผู้บริหารของ DeepMind กล่าวในการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์

โปรตีนเริ่มต้นเป็นสายของสารประกอบทางเคมี จากนั้นบิดและพับเป็นรูปทรงสามมิติที่กำหนดว่าโมเลกุลเหล่านี้จับกับผู้อื่นอย่างไร หากนักวิทยาศาสตร์สามารถระบุรูปร่างของโปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่ง ก็สามารถถอดรหัสได้ว่าโปรตีนทำงานอย่างไร

ความรู้นี้มักจะเป็นส่วนสำคัญในการต่อสู้กับความเจ็บป่วยและโรคภัยไข้เจ็บ ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียต่อต้านยาปฏิชีวนะโดยการแสดงโปรตีนบางชนิด หากนักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจว่าโปรตีนเหล่านี้ทำงานอย่างไร พวกเขาก็สามารถเริ่มต่อต้านการดื้อยาปฏิชีวนะได้

ก่อนหน้านี้ การระบุรูปร่างของโปรตีนจำเป็นต้องมีการทดลองอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับรังสีเอกซ์ กล้องจุลทรรศน์ และเครื่องมืออื่นๆ บนม้านั่งในห้องปฏิบัติการ ตอนนี้ เมื่อพิจารณาจากสารประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นโปรตีน AlphaFold สามารถทำนายรูปร่างของมันได้

เทคโนโลยีไม่สมบูรณ์แบบ แต่มันสามารถทำนายรูปร่างของโปรตีนได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเทียบได้กับการทดลองทางกายภาพประมาณ 63 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด ตามการทดสอบมาตรฐานอิสระ ด้วยการคาดการณ์ในมือ นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบความถูกต้องได้อย่างรวดเร็ว

Kliment Verba นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก ซึ่งใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อทำความเข้าใจกับ coronavirus และเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการระบาดใหญ่ที่คล้ายคลึงกันกล่าวว่าเทคโนโลยีได้ “อัดแน่น” งานนี้ซึ่งมักจะช่วยประหยัดเวลาในการทดลองได้หลายเดือน คนอื่นๆ ได้ใช้เครื่องมือนี้ในขณะที่พยายามต่อสู้กับโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบ มาลาเรีย และโรคพาร์กินสัน

เทคโนโลยีนี้ยังช่วยเร่งการวิจัยนอกเหนือจากร่างกายมนุษย์ รวมถึงความพยายามในการปรับปรุงสุขภาพของผึ้ง ฐานข้อมูลที่ขยายของ DeepMind สามารถช่วยให้ชุมชนนักวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ขึ้นได้รับประโยชน์ที่คล้ายคลึงกัน

เช่นเดียวกับ Dr. Hassabis Dr. Verba เชื่อว่าฐานข้อมูลจะให้วิธีการใหม่ในการทำความเข้าใจว่าโปรตีนมีพฤติกรรมอย่างไรในสายพันธุ์ต่างๆ เขายังมองว่าเป็นวิธีการให้ความรู้แก่นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่อีกด้วย ไม่ใช่นักวิจัยทุกคนที่มีความเชี่ยวชาญในชีววิทยาโครงสร้างประเภทนี้ ฐานข้อมูลของโปรตีนที่รู้จักทั้งหมดจะลดระดับบาร์ลง “มันสามารถนำชีววิทยาเชิงโครงสร้างมาสู่มวลชนได้” ดร. เวอร์บากล่าว

You may also like

ทิ้งข้อความไว้

Copyright ©️ All rights reserved. | Best of Thailand