Kinijos mokslininkai suk\u016br\u0117 dirbtinio intelekto sistem\u0105, kuri gali projektuoti baltymus vien i\u0161 paprasto tekstinio apra\u0161ymo \u2013 tarsi u\u017etekt\u0173 para\u0161yti, ko norima, ir kompiuteris pasi\u016blyt\u0173 molekul\u0117s \u201erecept\u0105\u201c.<\/p>\n
Sistema pavadinta \u201ePinal\u201c: tyr\u0117jai j\u0105 i\u0161band\u0117 kurdami baltymus, kurie tur\u0117t\u0173 \u0161vyt\u0117ti, ardyti PET plastik\u0105 bei pad\u0117ti paversti anglies dioksid\u0105 naudingomis chemin\u0117mis med\u017eiagomis. Dalis laboratorini\u0173 bandym\u0173 patvirtino, kad bent kai kurie sukurti variantai veikia.<\/p>\n
Vis d\u0117lto rezultatai rodo ir dabartines ribas. Pavyzd\u017eiui, i\u0161 50 000 DI sugeneruot\u0173 \u0161vytin\u010dio baltymo dizain\u0173, po kompiuterin\u0117s atrankos laboratorijoje buvo patikrinta 29 \u2013 ir tik vienas i\u0161 j\u0173 i\u0161 ties\u0173 su\u0161vito.<\/p>\n
Tyrimas atskleid\u017eia, kad \u201eapra\u0161yk ir gauk baltym\u0105\u201c id\u0117ja tampa realesn\u0117, ta\u010diau be kruop\u0161\u010dios atrankos ir eksperiment\u0173 dar neapsieinama \u2013 dauguma sugeneruot\u0173 variant\u0173 gali b\u016bti netinkami arba tiesiog nepatikrinti.<\/p>\n
Baltymai yra tarsi molekulin\u0117s ma\u0161inos: jie ne tik \u201esudaro raumenis\u201c, bet ir katalizuoja reakcijas, perne\u0161a med\u017eiagas l\u0105stel\u0117se bei atlieka daugyb\u0119 kit\u0173 funkcij\u0173.<\/p>\n
Kiekvien\u0105 baltym\u0105 sudaro aminor\u016bg\u0161\u010di\u0173 grandin\u0117, kuri susilanksto \u012f specifin\u0119 trimat\u0119 form\u0105. Pakeitus sek\u0105, gali pasikeisti ir funkcija \u2013 arba baltymas gali visai nebeveikti.<\/p>\n
Tradicinis baltym\u0173 projektavimas reikalauja daug patirties ir bandym\u0173: reikia numatyti, kokia strukt\u016bra gal\u0117t\u0173 atlikti norim\u0105 u\u017eduot\u012f, o tada surasti sek\u0105, kuri t\u0105 strukt\u016br\u0105 \u201epastatyt\u0173\u201c.<\/p>\n
\u201ePinal\u201c siekia suma\u017einti \u0161\u012f barjer\u0105: pirmasis sistemos komponentas tekstin\u012f norimos funkcijos apra\u0161ym\u0105 paver\u010dia strukt\u016briniu \u201ebr\u0117\u017einiu\u201c, o antrasis parenka aminor\u016bg\u0161\u010di\u0173 sek\u0105, kuri, tik\u0117tina, suformuos reikiam\u0105 strukt\u016br\u0105.<\/p>\n
Mokslininkai nurodo, kad modelio apmokymui buvo surinkta apie 1,7 mlrd. baltym\u0173 ir j\u0173 apra\u0161ym\u0173 por\u0173, remtasi 135 mln. baltym\u0173 sekomis, o dalis funkcij\u0173 apra\u0161ym\u0173 sugeneruota pasitelkiant kitus DI modelius. Galutinis modelis turi 16 mlrd. parametr\u0173.<\/p>\n
Tyr\u0117jai \u201ePinal\u201c i\u0161band\u0117 keturiose skirtingose baltym\u0173 k\u016brimo u\u017eduotyse, tikrindami, ar kompiuteriu sugeneruotos sekos gali virsti realiai veikian\u010diais baltymais.<\/p>\n
\u0160vytin\u010dio baltymo atveju i\u0161 50 000 sugeneruot\u0173 sek\u0173 buvo atrinkti 29 kandidatai laboratorijai, o teigiamas rezultatas gautas tik vienu atveju. Tai parod\u0117, kad net ir turint galing\u0105 model\u012f dar reikia daug atrankos, o s\u0117km\u0117s rodikliai gali b\u016bti nedideli.<\/p>\n
Kitoje u\u017eduotyje, susijusioje su PET plastiko ardymu, DI sugeneravo 200 000 kandidat\u0173. Galiausiai laboratorijoje buvo patikrinti 94, ir vienas fermentas parod\u0117 geb\u0117jim\u0105 veikti PET \u2013 per septynias dienas i\u0161 specialiai paruo\u0161t\u0173 PET pl\u0117veli\u0173 atsirado i\u0161matuojami skilimo produktai.<\/p>\n
Tyr\u0117jai pabr\u0117\u017eia, kad tai yra katalizin\u0117s veiklos \u012frodymas, ta\u010diau dar nerei\u0161kia paruo\u0161tos praktin\u0117s plastiko perdirbimo technologijos.<\/p>\n
Be to, modelis suk\u016br\u0117 penkis veikian\u010dius alkoholio dehidrogenazes \u2013 fermentus, svarbius pramonin\u0117je chemijoje, nes padeda paversti alkoholius kitomis chemin\u0117mis med\u017eiagomis.<\/p>\n
\u012esp\u016bdingiausias bandymas buvo susij\u0119s su vadinamuoju H-baltymu, kuris veikia kaip ma\u017eas molekulinis \u201ekurjeris\u201c \u2013 perne\u0161a chemin\u012f \u201ekrovin\u012f\u201c tarp ferment\u0173, kad \u0161ie gal\u0117t\u0173 atlikti reakcij\u0173 sek\u0105.<\/p>\n
\u0160ios reakcijos gali paversti anglies dioksid\u0105 glicinu \u2013 aminor\u016bg\u0161timi, naudojama baltym\u0173 sintezei ir chemini\u0173 med\u017eiag\u0173 gamybai. Tai svarbu biotechnologij\u0173 kryp\u010diai, kur siekiama CO2 paversti \u017ealiava, o ne vien atliekomis.<\/p>\n
I\u0161 50 000 DI sugeneruot\u0173 dizain\u0173 laboratorijai atrinkta 20, i\u0161 j\u0173 penki veik\u0117. Vienas variantas, pavadintas pinalH02, keli\u0173 ferment\u0173 laboratorin\u0117je sistemoje pad\u0117jo pagaminti 70 proc. daugiau glicino nei nat\u016bralus H-baltymas i\u0161 E. coli.<\/p>\n
Kompiuterin\u0117s simuliacijos leido manyti, kad DI sukurtas baltymas turi lankstesn\u0119 molekulin\u0119 \u201erank\u0105\u201c, tod\u0117l efektyviau perne\u0161a krovin\u012f tarp ferment\u0173. Tyr\u0117jai taip pat pa\u017eymi, kad \u0161is pager\u0117jimas pasiektas be daugkartini\u0173 cikl\u0173 \u201epakeisk ir v\u0117l testuok\u201c.<\/p>\n
Vis d\u0117lto autoriai pripa\u017e\u012fsta, kad sistema dar netobula: daug sugeneruot\u0173 kandidat\u0173 lieka nepatikrinti, o net ir paprasti norai, pavyzd\u017eiui, tiksliai nurodyti \u0161vyt\u0117jimo spalv\u0105, vis dar gali b\u016bti sunkiai \u012fgyvendinami.<\/p>\n
Tyrimo rezultatai publikuoti \u017eurnale \u201eNature\u201c ir rodo krypt\u012f, kurioje baltym\u0173 in\u017einerija gali keistis i\u0161 esm\u0117s \u2013 vis da\u017eniau mokslininkai gal\u0117t\u0173 formuluoti norim\u0105 funkcij\u0105, o DI si\u016blyt\u0173 galimus molekulinius sprendimus, kuriuos dar reik\u0117t\u0173 patikimai patvirtinti eksperimenti\u0161kai.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Kinijoje sukurtas DI modelis \u201ePinal\u201c baltymus projektuoja pagal tekstin\u012f apra\u0161ym\u0105; bandymai parod\u0117 veikian\u010dius pavyzd\u017eius, bet s\u0117km\u0117 dar ribota.<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[53867,4093,102,10098,42671,53868,10076],"miestas":[],"class_list":["post-68708","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-mokslas","tag-baltymu-inzinerija","tag-biotechnologijos","tag-dirbtinis-intelektas","tag-nature","tag-pet-plastikas","tag-pinal","tag-sintetine-biologija"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68708","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=68708"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68708\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=68708"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=68708"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=68708"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=68708"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}