Un nou model de Inteligență Artificială (AI) poate genera proteine care nu există în natură, relatează Agerpres, citând informații publicate de Live Science.
Oameni de știință au folosit noul model AI, denumit ESM3, pentru a obține o proteină inexistentă anterior, fluorescentă, care are în comun doar 58% din secvența sa cu alte proteine fluorescente naturale.
Studiul a fost realizat de o echipă de la EvolutionaryScale, o companie formată de foști cercetători din cadrul Meta, compania lui Mark Zuckerberg, care deține Facebook și Whatsapp, între altele.
Informațiile obținute au fost introduse în baza de date preprint (ante-publicare, n.r.) bioRxiv.
Conform autorilor cercetării, tehnologia lor poate fi folosită în diverse domenii, de la descoperirea drogurilor, la conceperea unor noi substanţe chimice pentru degradarea plasticului.
Echipa EvolutionaryScale a lansat o versiune redusă a ESM3 sub o licență non-comercială și va face disponibilă varianta completă pentru cercetători, în scopuri comerciale.
ESM3 este un LLM (Large Language Model, model de limbaj extins, n.r.) similar cu GPT-4 aparținând OpenAI, iar oamenii de sființă l-au antrenat pe 2,78 miliarde de proteine. Pentru fiecare proteină, ei au colectat informații cu privire la secvența de aminoacizi, structura și funcția sa.
Apoi, în mod aleatoriu, au extras părți din aceste informații și au solicitat modelului ESM3 să prezică porțiunile lipsă.
Foștii angajați Meta spun că rezultatele lor ar avea nevoie de 500 de milioane de ani pentru a se produce pe cale naturală
Cercetătorii au precizat însă că acest model are limitări și că predicațiile de proteine pe care le face necesită verificare. Dar chiar și așa, folosirea unui astfel de model AI poate accelera masiv căutarea de noi structuri proteice.
În prezent, alternativa ar implica folosirea razelor X pentru a cartografia structurile proteinelor, una câte una, ceea ce este un proces foarte lent și costisitor.
ESM3 poate să asambleze și proteine care nu există în natură.
Mai exact, folosind 771 de miliarde de date unice cu privire la structură, funcție și secvență, modelul poate genera noi proteine cu anumite proprietăți.
În noul studiu, ESM3 a creat o nouă proteină fluorescentă, care captează lumina și o emite apoi pe o lungime de undă mai mare, într-o nuanță de verde.
Aceste proteine sunt importante pentru biologi, pentru că le atașează de moleculele pe care le studiază, pentru a le putea urmări.
ESM3 a generat 96 de proteine cu secvențe și structuri care le-ar permite să producă fluorescență. Apoi, cercetătorii au ales o proteină care are cele mai puține secvențe în comun cu proteinele fluorescente din natură.
Această proteină este de 50 de ori mai puțin strălucitoare decât proteinele naturale verde fluorescent, însă ESM3 a generat o altă variantă cu secvențe noi, care a dus la o creștere a strălucirii sale. Rezultatul a fost o proteină verde fluorescent care nu se mai găsește în natură, denumită "esmGPF".
Astfel de variante create de AI ar avea nevoie de 500 de milioane de ani pentru a fi obținute natural, prin evoluție, conform unei estimări a echipei EvolutionaryScale.
