Искусственный интеллект создал не существующий в природе флуоресцентный белок

Искусственный интеллект смоделировал полмиллиарда лет молекулярной эволюции, чтобы создать код для ранее неизвестного белка. Это достижение может помочь в разработке новых лекарств. Белок похож на те, что содержатся в медузах и кораллах.

Белки – строительные блоки жизни. Они выполняют ключевые функции в организме. Новый белок, который существует только в виде компьютерного кода, получил название esmGFP. Он содержит схему ранее неизвестного типа зеленого флуоресцентного белка – в природе они обеспечивают свечение медуз и кораллов.

Новый белок только на 58% совпадает с самым близким из известных флуоресцентных белков – модифицированным белком пузырчатых актиний (Entacmaea quadricolor). Для его эволюции в живой природе потребовалось бы 96 различных генетических мутаций и около 500 миллионов лет, сообщает Science.

Создала белок модель искусственного интеллекта ESM3. Система заполняет пробелы в неполном белковом коде, предоставленным учеными, и создает нечто, что могло бы развиться на основе всех возможных путей эволюции. По словам ученых, искусственный интеллект «изучает фундаментальную биологию и может генерировать функциональные белки за пределами пространства эволюции».

В ходе обучения ESM3 использовали данные о 2,78 миллиардах природных белков. Затем ученые случайным образом удалили части схемы белка и попросили модель заполнить пробелы. Наблюдения показали, что при решении этой задачи в сети появляется информация о глубинной структуре белка.

Зеленые флуоресцентные белки широко используются в исследовательских лабораториях. Их генетический код добавляют к другим последовательностям ДНК, чтобы отслеживать белки и клеточные процессы. Возможности ESM3 могут расширить возможности белковой инженерии, в том числе при разработке новых лекарств.

Ранее стало известно, что искусственный интеллект создал молекулу для лечения заболеваний кишечника. Она восстанавливает функции органа и не вызывает побочных эффектов. Молекула не попадает в кровоток и не влияет на другие ткани организма. Искусственный интеллект позволил реализовать проект менее чем за 12 месяцев. Без него работа заняла бы несколько лет.