لبه تکنولوژی

پیش‌بینی ساختمان پروتئین‌ها با هوش مصنوعی می‌تواند به انقلابی در پزشکی منجر شود

 
دانشمندان می گویند با کمک هوش مصنوعی موفق به پیش بینی ساختمان تقریبا همه پروتئین هایی که در بدن انسان وجود دارد شده اند.
 
درک ساختمان پروتئین ها برای پیشبرد علم پزشکی اهمیت اساسی دارد، اما تا پیش از این فقط کسر کوچکی از این ها مشخص شده بود.
 
متخصصان در آزمایشگاه دیپ مایند در بریتانیا، که زیرمجموعه شرکت گوگل است، ابتدا در پایان سال پیش اعلام کردند که با کمک یک برنامه هوش مصنوعی به نام آلفافولد توانسته اند شکل ساختمان پروتئین ها که یکی از بزرگترین چالش های علم زیست شناسی بوده را با دقت تعیین کنند.
 
حالا با گذشت حدود هفت ماه مسئولان آلفافولد در همکاری با "اِمبل" یا آزمایشگاه بیولوژی ملکولی اروپایی، می گویند که ساختمان ۳۵۰ هزار پروتئین - از جمله حدود ۲۰ هزار پروتئین متعلق به انسان - و سایر ارگانیسم ها را پیش بینی کرده اند.
 
دمیس هاسابیس، مدیر دیپ مایند در مورد این برنامه هوش مصنوعی می گوید: "ما جزئیات ساختمانی بیش از صد هزار پروتئین که محققان در سی چهل سال اخیر با زحمت زیاد شناسایی کرده اند را در اختیار آلفافولد (AlphaFold) قرار دادیم تا رابطه میان توالی اسیدهای آمینه این پروتئین ها و ساختمان کلی آنها را بیاموزد. می شود گفت این برنامه به نوعی قواعد فیزیکی حاکم بر بیولوژی پروتئین ها را درک می کند. مثلا پیوندهای شیمیایی و اینکه چه نوع اسیدهای آمینه ای ساختمان سه بعدی پروتئین را تشکیل می دهند."
 
به این ترتیب این برنامه الگوهای ساخت پروتئین هایی که ساختمان آنها قبلا شناسایی شده را یاد می گیرد و با کمک قواعد علم فیزیک و شیمی ساختمان پروتئین هایی که قبلا ندیده را پیش بینی می کند.
 
پروتئین ها مصالح اصلی کلیه ارگانیسم های زنده هستند و سلول های بدن ما پر از آنهاست. پروتئین ها از رشته های اسید آمینه تشکیل شده اند که در شکل های پیچیده دور هم می پیچند یا به اصطلاح تا می خورند.
 
آقای هاسابیس می گوید: "مساله مربوط به درک چگونگی تا خوردن پروتئین ها یعنی تشخیص ساختمان سه بعدی پروتئین ها برای ۵۰ سال یک مساله بزرگ علم زیست شناسی بوده. و هزاران محقق در اطراف جهان مشغول کار پرمشقت روی تکنیک های تجربی درک ساختمان پروتئین ها بوده اند چون فکر می کنند با این کار می توان به کارکردی که پروتئین ها در بدن دارند پی برد. البته این اصل برای ما پذیرفته شده بود و ما سعی کردیم سرعت این فرآیند را با کمک این شیوه های محاسباتی و کامپیوتری به شدت بالا ببریم."

​​