Искусственный интеллект впервые создал активные ферменты с нуля

Ученые из Калифорнийского университета создали систему искусственного интеллекта, способную с нуля генерировать ферменты. Программу изначально создавали для чтения и записи текстов, но, как показал эксперимент, она также смогла усвоить некоторые основополагающие принципы биологии, сообщает Nature Biotechnology.

Ученые ввели аминокислотные последовательности 280 миллионов различных белков в модель машинного обучения, после чего она в течение двух недель обрабатывала информацию. Затем в программу загрузили 56 тысяч последовательностей из пяти семейств ферментов-лизоцимов и некоторые данные о белках.

После этого искусственный интеллект сгенерировал миллион последовательностей. Ученые выбрали 100 вариантов для исследований и изготовили на их основании пять искусственных белков, которые впоследствии протестировали на клеточных культурах. Активность белков сравнили с активностью фермента, известного как лизоцим куриного белка (HEWL).

Эксперимент показал, что два фермента способны разрушать клеточные стенки бактерий с активностью, сравнимой с HEWL. Они были примерно на 70% и 90% идентичны известным белкам.

В природе всего одна мутация может сделать белок неэффективным. Но искусственные белки, созданные программой, проявляли активность, даже если совпадали с другими известными белками всего на 30%.

Ученые отметили, что данная технология в будущем позволит «настраивать» конкретные свойства ферментов для выполнения нужной задачи. Так, можно будет создать фермент с повышенной термостабильностью, или адаптированный к кислой среде, или фермент, не способный контактировать с другими белками.

Ранее сообщалось, что искусственный интеллект создал охлаждающее стекло. Оно позволит снизить затраты на охлаждение зданий и автомобилей.