ប្រូតេអ៊ីនគឺជាសត្វសង្គម។ ពួកគេក៏ជា chameleon ផងដែរ។ អាស្រ័យលើតម្រូវការរបស់កោសិកា ពួកវាផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធយ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយចាប់យកជីវម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតនៅក្នុងរបាំដ៏ស្មុគស្មាញមួយ។

វាមិនមែនជារោងមហោស្រពអាហារពេលល្ងាចម៉ូលេគុលទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ភាពជាដៃគូទាំងនេះគឺជាបេះដូងនៃដំណើរការជីវសាស្រ្ត។ ខ្លះបើកឬបិទហ្សែន។ អ្នកផ្សេងទៀតជំរុញកោសិកា "ខ្មោចឆៅ" ដ៏ចំណាស់ដើម្បីបំផ្លាញខ្លួនឯង ឬរក្សាការយល់ដឹង និងការចងចាំរបស់យើងឱ្យស្ថិតក្នុងទម្រង់ចុងកំពូល ដោយការរៀបចំបណ្តាញខួរក្បាលឡើងវិញ។

ការតភ្ជាប់ទាំងនេះបានជម្រុញការព្យាបាលយ៉ាងទូលំទូលាយរួចមកហើយ ហើយការព្យាបាលថ្មីអាចត្រូវបានពន្លឿនដោយ AI ដែលអាចធ្វើគំរូ និងរចនាជីវម៉ូលេគុល។ ប៉ុន្តែឧបករណ៍ AI ពីមុនគឺផ្តោតតែលើប្រូតេអ៊ីន និងអន្តរកម្មរបស់ពួកគេ ដោយទុកដៃគូដែលមិនមែនជាប្រូតេអ៊ីនរបស់ពួកគេមួយឡែក។

ស​ប្តា​ហ៍​នេះ, ការសិក្សាមួយ in វិទ្យាសាស្រ្ត បានពង្រីកសមត្ថភាពរបស់ AI ក្នុងការយកគំរូតាមប្រភេទជីវម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតដែលចាប់យករាងកាយទៅប្រូតេអ៊ីន រួមទាំងម៉ូលេគុលតូចៗដែលមានជាតិដែក ដែលបង្កើតបានជាមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែន។

ដឹកនាំដោយលោកបណ្ឌិត David Baker នៅសាកលវិទ្យាល័យ Washington AI ថ្មីពង្រីកវិសាលភាពនៃការរចនាជីវម៉ូលេគុល។ ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា RoseTTAFold All-Atom វាបង្កើតឡើងនៅលើប្រព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនពីមុនដើម្បីបញ្ចូលនូវជីវម៉ូលេគុលជាច្រើនផ្សេងទៀតដូចជា DNA និង RNA ។ វាក៏បន្ថែមម៉ូលេគុលតូចៗផងដែរ ឧទាហរណ៍ ជាតិដែក ដែលរួមបញ្ចូលមុខងារប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន។

AI បានរៀនតែពីលំដាប់ និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុប៉ុណ្ណោះ - ដោយគ្មានគំនិតណាមួយនៃរចនាសម្ព័ន្ធ 3D របស់ពួកគេ - ប៉ុន្តែអាចកំណត់ពីម៉ាស៊ីនម៉ូលេគុលដ៏ស្មុគស្មាញនៅកម្រិតអាតូមិច។

នៅក្នុងការសិក្សា ពេលដែលផ្គូផ្គងជាមួយ AI ជំនាន់នោះ RoseTTAFold All-Atom បានបង្កើតប្រូតេអ៊ីនដែលងាយចាប់យកទៅថ្នាំព្យាបាលជំងឺបេះដូង។ ក្បួនដោះស្រាយក៏បានបង្កើតប្រូតេអ៊ីនដែលគ្រប់គ្រង heme ដែលជាម៉ូលេគុលសម្បូរជាតិដែកដែលជួយឱ្យឈាមដឹកអុកស៊ីសែន និងប៊ីលីន ដែលជាសារធាតុគីមីនៅក្នុងរុក្ខជាតិ និងបាក់តេរីដែលស្រូបយកពន្លឺសម្រាប់ការរំលាយអាហាររបស់ពួកគេ។

ឧទាហរណ៍ទាំងនេះគ្រាន់តែជាភស្តុតាងនៃគំនិតប៉ុណ្ណោះ។ ក្រុមការងារកំពុងបញ្ចេញ RoseTTAFold All-Atom ជាសាធារណៈសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ ដូច្នេះពួកគេអាចបង្កើតសមាសធាតុជីវអន្តរកម្មជាច្រើន ដែលមានភាពស្មុគស្មាញជាងប្រូតេអ៊ីនតែមួយមុខ។ ផ្ទុយទៅវិញ ការបង្កើតអាចនាំទៅរកការព្យាបាលថ្មី។

អ្នកនិពន្ធការសិក្សា Woody Ahern បាននិយាយនៅក្នុងសេចក្តីប្រកាសព័ត៌មានមួយថា "គោលដៅរបស់យើងនៅទីនេះគឺដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍ AI ដែលអាចបង្កើតការព្យាបាលដ៏ទំនើប និងម៉ូលេគុលមានប្រយោជន៍ផ្សេងទៀត" ។

សុបិន្តលើ

នៅឆ្នាំ 2020 ក្រុមហ៊ុន AlphaFold របស់ Google DeepMind និង RoseTTAFold របស់ Baker Lab បានដោះស្រាយបញ្ហាការទស្សន៍ទាយរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនដែលបានធ្វើឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានការងឿងឆ្ងល់អស់រយៈពេលកន្លះសតវត្ស ហើយបានឈានទៅដល់សម័យថ្មីនៃការស្រាវជ្រាវប្រូតេអ៊ីន។ កំណែដែលបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពនៃក្បួនដោះស្រាយទាំងនេះបានគូសផែនទីរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់ទាំងស្គាល់ និងមិនស្គាល់ចំពោះវិទ្យាសាស្ត្រ។

បន្ទាប់មកទៀត AI ជំនាន់ថ្មី ដែលជាបច្ចេកវិទ្យានៅពីក្រោយ ChatGPT របស់ OpenAI និង Gemini របស់ Google បានបង្កឱ្យមានភាពច្របូកច្របល់នៃប្រូតេអ៊ីនអ្នករចនាជាមួយនឹងសកម្មភាពដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ជាច្រើន។ ប្រូតេអ៊ីនដែលទើបបង្កើតថ្មីមួយចំនួនគ្រប់គ្រងអរម៉ូនដែលរក្សាកម្រិតកាល់ស្យូមក្នុងការត្រួតពិនិត្យ។ អ្នកផ្សេងទៀតបាននាំឱ្យមានអង់ស៊ីមសិប្បនិម្មិតឬប្រូតេអ៊ីនដែលអាច ផ្លាស់ប្តូររូបរាងរបស់ពួកគេយ៉ាងងាយស្រួល ដូចជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រនៅក្នុងសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច។

តាមរយៈការបំភាន់ពិភពថ្មីនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន AI ជំនាន់ថ្មីមានសក្តានុពលក្នុងការសុបិន្តបង្កើតប្រូតេអ៊ីនសំយោគមួយជំនាន់ ដើម្បីគ្រប់គ្រងជីវវិទ្យា និងសុខភាពរបស់យើង។

ប៉ុន្តែមានបញ្ហា។ គំរូប្រូតេអ៊ីន AI អ្នករចនាមានចក្ខុវិស័យផ្លូវរូងក្រោមដី៖ ពួកគេគឺ ផងដែរ ផ្តោតលើប្រូតេអ៊ីន។

នៅពេលស្រមៃមើលសមាសធាតុម៉ូលេគុលនៃជីវិត ប្រូតេអ៊ីន DNA និងអាស៊ីតខ្លាញ់មកក្នុងចិត្ត។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងកោសិកាមួយ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះច្រើនតែត្រូវបានប្រមូលផ្តុំគ្នាដោយម៉ូលេគុលតូចៗដែលស្រោបជាមួយសមាសធាតុជុំវិញ រួមគ្នាបង្កើតជាបណ្តុំជីវមុខងារ។

ឧទាហរណ៏មួយគឺ heme ដែលជាម៉ូលេគុលដូចចិញ្ចៀនដែលបញ្ចូលជាតិដែក។ Heme គឺជាមូលដ្ឋាននៃអេម៉ូក្លូប៊ីននៅក្នុងកោសិកាឈាមក្រហម ដែលបិទអុកស៊ីសែនពាសពេញរាងកាយ និងចាប់យកប្រូតេអ៊ីនជុំវិញ "ទំពក់" ដោយប្រើចំណងគីមីជាច្រើន។

មិនដូចប្រូតេអ៊ីន ឬ DNA ដែលអាចត្រូវបានយកគំរូតាម "អក្សរ" ម៉ូលេគុល ម៉ូលេគុលតូចៗ និងអន្តរកម្មរបស់ពួកគេពិបាកនឹងចាប់យក។ ប៉ុន្តែពួកវាមានសារៈសំខាន់ចំពោះម៉ាស៊ីនម៉ូលេគុលដ៏ស្មុគស្មាញរបស់ជីវវិទ្យា ហើយអាចផ្លាស់ប្តូរមុខងាររបស់វាយ៉ាងខ្លាំង។

នោះហើយជាមូលហេតុដែលនៅក្នុងការសិក្សាថ្មីរបស់ពួកគេ អ្នកស្រាវជ្រាវមានបំណងពង្រីកវិសាលភាពរបស់ AI លើសពីប្រូតេអ៊ីន។

អ្នក​និពន្ធ​បាន​សរសេរ​នៅ​ក្នុង​ក្រដាស​របស់​ពួក​គេ​ថា "យើង​បាន​បង្កើត​វិធីសាស្ត្រ​ទស្សន៍ទាយ​រចនាសម្ព័ន្ធ​ដែល​មាន​សមត្ថភាព​បង្កើត​កូអរដោណេ 3D សម្រាប់​អាតូម​ទាំងអស់" សម្រាប់​ម៉ូលេគុល​ជីវសាស្ត្រ រួម​ទាំង​ប្រូតេអ៊ីន DNA និង​ការ​កែប្រែ​ផ្សេង​ទៀត។

ក្រុមស្លាក។

ក្រុមបានចាប់ផ្តើមដោយការកែប្រែគំរូប្រូតេអ៊ីនពីមុន AI ដើម្បីបញ្ចូលម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត។

AI ដំណើរការលើបីកម្រិត៖ ទីមួយវិភាគលំដាប់ "អក្សរ" មួយវិមាត្ររបស់ប្រូតេអ៊ីន ដូចជាពាក្យនៅលើទំព័រ។ បន្ទាប់មក ផែនទី 2D តាមដានថាតើ "ពាក្យ" ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗមានចម្ងាយប៉ុន្មានពីពាក្យផ្សេងទៀត។ ទីបំផុត កូអរដោនេ 3D - ដូច GPS - គូសផែនទីរចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលនៃប្រូតេអ៊ីន។

បន្ទាប់មកការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងមកដល់។ ដើម្បីបញ្ចូលព័ត៌មានម៉ូលេគុលតូចៗទៅក្នុងគំរូ ក្រុមការងារបានបន្ថែមទិន្នន័យអំពីទីតាំងអាតូមិក និងទំនាក់ទំនងគីមីទៅក្នុងស្រទាប់ពីរដំបូង។

នៅក្នុងទីបី ពួកគេបានផ្តោតលើ chirality - នោះគឺប្រសិនបើរចនាសម្ព័ន្ធគីមីមួយគឺឆ្វេងឬស្តាំ។ ដូចជាដៃរបស់យើង សារធាតុគីមីក៏អាចមានរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់ផងដែរ។ ផលវិបាកជីវសាស្រ្តខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំង. ដូចជាការពាក់ស្រោមដៃ មានតែ "ដៃ" ត្រឹមត្រូវនៃសារធាតុគីមីប៉ុណ្ណោះដែលអាចសមនឹង "ស្រោមដៃ" ជីវសាស្ត្រដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

RoseTTAFold All-Atom ត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាលលើសំណុំទិន្នន័យជាច្រើនដែលមានចំណុចទិន្នន័យរាប់រយរាប់ពាន់ដែលពិពណ៌នាអំពីប្រូតេអ៊ីន ម៉ូលេគុលតូចៗ និងអន្តរកម្មរបស់ពួកគេ។ នៅទីបំផុត វាបានរៀនពីលក្ខណៈសម្បត្តិទូទៅនៃម៉ូលេគុលតូចៗដែលមានប្រយោជន៍សម្រាប់បង្កើតការប្រមូលផ្តុំប្រូតេអ៊ីនដែលអាចជឿជាក់បាន។ ក្នុងនាមជាការត្រួតពិនិត្យអនាម័យ ក្រុមការងារក៏បានបន្ថែម "រង្វាស់ទំនុកចិត្ត" ដើម្បីកំណត់ការព្យាករណ៍ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ដែលនាំទៅដល់ការប្រមូលផ្តុំជីវឧស្ម័នដែលមានស្ថេរភាព និងមុខងារ។

ក្រុមនេះបានសរសេរថា មិនដូចគំរូ AI ដែលប្រើតែប្រូតេអ៊ីនពីមុនទេ RoseTTAFold All-Atom "អាចយកគំរូតាមប្រព័ន្ធជីវម៉ូលេគុលពេញលេញ" ។

នៅក្នុងការធ្វើតេស្តជាបន្តបន្ទាប់ គំរូដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបានដំណើរការប្រសើរជាងវិធីសាស្ត្រមុនៗ នៅពេលរៀន "ចត" ម៉ូលេគុលតូចៗទៅលើប្រូតេអ៊ីនដែលបានផ្តល់ឱ្យ ដែលជាសមាសធាតុសំខាន់នៃការរកឃើញថ្នាំ ដោយព្យាករណ៍ពីអន្តរកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័សរវាងប្រូតេអ៊ីន និងម៉ូលេគុលមិនមែនប្រូតេអ៊ីន។

ក្លាហានពិភពថ្មី

ការបញ្ចូលម៉ូលេគុលតូចៗបើកកម្រិតថ្មីនៃការរចនាប្រូតេអ៊ីនផ្ទាល់ខ្លួន។

ជាភស្តុតាងនៃគំនិត ក្រុមការងារបានភ្ជាប់ RoseTTAFold All-Atom ជាមួយនឹងគំរូ AI ជំនាន់ដែលពួកគេមាន។ បានអភិវឌ្ឍពីមុន និងរចនាដៃគូប្រូតេអ៊ីនសម្រាប់ម៉ូលេគុលតូចៗបីផ្សេងគ្នា។

ទីមួយគឺ digoxigenin ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីព្យាបាលជំងឺបេះដូង ប៉ុន្តែអាចមានផលប៉ះពាល់។ ប្រូតេអ៊ីនដែលចាប់យកលើវាកាត់បន្ថយការពុល។ ទោះបីជាមិនមានចំណេះដឹងពីមុនអំពីម៉ូលេគុលក៏ដោយ ក៏ AI បានរចនាឧបករណ៍ចងប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនដែលបន្ថយកម្រិត digoxigenin នៅពេលធ្វើតេស្តនៅក្នុងកោសិកាវប្បធម៌។

AI ក៏បានរចនាប្រូតេអ៊ីនដែលភ្ជាប់ទៅនឹង heme ដែលជាម៉ូលេគុលតូចមួយដែលសំខាន់សម្រាប់ការផ្ទេរអុកស៊ីសែននៅក្នុងកោសិកាឈាមក្រហម និងប៊ីលីន ដែលជួយឱ្យសត្វជាច្រើនស្រូបយកពន្លឺ។

មិនដូចវិធីសាស្រ្តមុនៗទេ ក្រុមការងារបានពន្យល់ថា AI អាច "បង្កើតប្រូតេអ៊ីនប្រលោមលោកបានយ៉ាងងាយស្រួល" ដែលចាប់យកម៉ូលេគុលតូចៗដោយមិនចាំបាច់មានចំណេះដឹងពីអ្នកជំនាញ។

វាក៏អាចធ្វើឱ្យមានការព្យាករណ៍ត្រឹមត្រូវខ្ពស់អំពីភាពរឹងមាំនៃទំនាក់ទំនងរវាងប្រូតេអ៊ីន និងម៉ូលេគុលតូចៗនៅកម្រិតអាតូមិច ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតជាសកលថ្មីទាំងមូលនៃរចនាសម្ព័ន្ធជីវម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ។

លោក Baker បាននិយាយថា "តាមរយៈការផ្តល់អំណាចដល់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគ្រប់ទីកន្លែងដើម្បីបង្កើតជីវម៉ូលេគុលជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក យើងកំពុងបើកទ្វារឆ្ពោះទៅរកការរកឃើញដ៏វិសេសវិសាល និងការអនុវត្តជាក់ស្តែងដែលនឹងកំណត់អនាគតនៃឱសថ វិទ្យាសាស្រ្តសម្ភារ និងលើសពីនេះទៅទៀត"។

ឥណទានរូបភាព៖ Ian C. Haydon

• SEO ដែលដំណើរការដោយមាតិកា និងការចែកចាយ PR ។ ទទួលបានការពង្រីកថ្ងៃនេះ។
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. ផ្តល់អំណាចដល់ខ្លួនអ្នក។ ចូលប្រើទីនេះ។
• PlatoAiStream Web3 Intelligence ។ ចំណេះដឹងត្រូវបានពង្រីក។ ចូលប្រើទីនេះ។
• ផ្លាតូអេសជី។ កាបូន CleanTech, ថាមពល, បរិស្ថាន, ពន្លឺព្រះអាទិត្យ ការគ្រប់គ្រងកាកសំណល់។ ចូលប្រើទីនេះ។
• ផ្លាតូសុខភាព។ ជីវបច្ចេកវិទ្យា និង ភាពវៃឆ្លាត សាកល្បងគ្លីនិក។ ចូលប្រើទីនេះ។
• ប្រភព: https://singularityhub.com/2024/03/08/this-ai-can-design-biomolecular-machines-with-atomic-precision/