Google’ın DeepMind adlı Yapay Zekası, bilim tarafından bilinen tüm proteinlerin 3D yapısını kırarak, nadir genetik hastalıkların daha iyi anlaşılmasına yol açabilecek ve ayrıca yeni aşıların ve ilaçların geliştirilmesine yardımcı olabilecek bir ilerlemeyi öngördü.DeepMind,Yeni güncellemede, bitkilerde, bakterilerde, hayvanlarda ve diğer organizmalarda bulunan proteinler için öngörülen yapıları da ekledi.
Çeviri: Ayşe Nur Albayrak
DeepMind perşembe günü yaptığı açıklamada, AlphaFold Yapay Zeka ‘sının bilim adamları tarafından bilinen ve “proteinler evreni” olarak tanınan 200 milyondan fazla proteinin yapısını kırdığını açıkladı.
Proteinler yaşamın yapı taşlarıdır ve vücutta yapısal birimler, enzimler, taşıma molekülleri ve kimyasal reaksiyonların fonksiyonel katalizörleri olarak sayısız görevi vardır.
Bu proteinlerin her birinin vücutta aldığı benzersiz 3B yapı, kurucu amino asit molekül zincirlerinin katlanmasıyla, işlevlerde önemli bir rol oynar.
Sürecin Hikayesi
Onlarca yıldır, biyologlar, X-ışını kristalografisi, elektron mikroskobu gibi zaman alıcı yöntemlerin kullanımı dahil olmak üzere, yüksek bütçeli deneylerle protein yapılarını tahmin etmeye çalıştılar.
Bilgisayarların ortaya çıkmasıyla araştırmacılar, proteinleri oluşturan amino asit zincirlerinin farklı koşullar altında nasıl katlanacağına ve proteinlerin genel 3D (üç Boyutlu) yapısına nasıl ulaşacaklarına dair sanal modeller oluşturdular.
2020’de AlphaFold‘un piyasaya sürülmesiyle, dünya çapında yarım milyondan fazla araştırmacı, Yapay Zeka uygulamasını “bilim tarafından bilinen tüm proteinlerin” yapısını kırmak için kullandı.
Şirket, AlphaFold’un yaklaşık 100.000 bilinen protein katlama yapısına maruz kaldığını-bilim adamları tarafından çözülen- ve bu sürecin sonunda da geri kalanını deşifre ettiğini söylüyor.
Alphafold Bize Ne Kazandıracak ?
DeepMind‘a göre, AlphaFold protein yapı veri tabanını yaklaşık 1 milyon yapıdan 200 milyondan fazla yapıya genişletecek ve “plastik kirliliğinden antibiyotik direncine kadar” önemli dünya sorunlarında ilerlemeyi hızlandıracak potansiyeline sahip olacak.
Yeni güncellemede, DeepMind, bitkilerde, bakterilerde, hayvanlarda ve diğer organizmalarda bulunan proteinler için öngörülen yapıları ekledi ve bu da gıda güvensizliği, ihmal edilen hastalıklar ve sürdürebilirlik dahil bazı küresel sorunların çözülmesine yardımcı olabilir.
DeepMind şefi Demis Hassabis, bir basın brifinginde:
“Bunu tüm protein evrenini kapsıyor gibi düşünebilirsiniz. Şimdi dijital biyolojide yeni bir çağın başlangıcındayız.” dedi.
DeepMind yeni yapı sayesinde, bireyler arasında farklılık gösteren proteinlerin varyant formlarının hastalıklarla bağlantılı olup olmadığını daha iyi anlayabiliyorlar.
Örneğin, AlphaFold tarafından öngörülen protein yapıları, leishmaniasis ve Chagas hastalığı gibi dünyanın daha fakir bölgelerindeki ihmal edilmiş tropikal hastalıklar için ilaçların geliştirilmesine yardımcı oluyor.Ayrıca bakınız
Dahası, Nisan ayında, Yale Üniversitesi’ndeki bilim adamları, yeni bir Sıtma aşısı geliştirmek için AlphaFold’un veri tabanını kullandılar.
Bilim adamları, vücuttaki hastalıklarla bağlantılı anahtar proteinlerin yapısını kırarak, etkili bir şekilde aktive olabilen, hatalı çalışan proteinlerin rolünü üstlenebilen, ayrıca sorunlara neden olanları bastırabilen ilaçları modelleyebilirler.
Protein yapılarının kodunun çözülmesi sadece hastalıkların iyileştirilmesine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda küresel çevre sorunları için çözümler üretilmesine de yardımcı olabilir.
Örneğin, araştırmacılar, dünyanın en kirletici tek kullanımlık plastiklerinden bazılarını parçalamak, geri dönüştürmek ve daha etkili enzimler geliştirmek için DeepMind’ın AI’sı ile el ele verdiler.
Scripps Araştırma Translasyon Enstitüsü’nün Kurucusu ve Direktörü Eric Topol:
“AlphaFold, AI’nın gücünü gösteren yaşam bilimindeki tekil ve önemli bir ilerlemedir. Aylar veya yıllar süren bir proteinin 3D yapısını belirlemek, şimdi saniyeler alıyor.” diyor.
“Nükleer gözenek kompleksinin yapısını kırmak da dahil olmak üzere yapılan keşifleri hızlandırdı ve mümkün kıldı. Ve neredeyse tüm protein evrenini aydınlatan bu yeni yapı ilavesiyle, her gün daha fazla biyolojik gizemin çözülmesini bekleyebiliriz.” diye de ekledi.
