Home » Știință » O nouă moleculă, creată de Inteligența Artificială, ar fi avut nevoie de 500 de milioane de ani pentru a evolua în natură

O nouă moleculă, creată de Inteligența Artificială, ar fi avut nevoie de 500 de milioane de ani pentru a evolua în natură

Publicat: 02.02.2025

Un model de Inteligență Artificială a simulat o jumătate de miliard de ani de evoluție moleculară pentru a crea codul unei proteine necunoscute până acum, potrivit unui nou studiu. Proteina strălucitoare, care este similară cu cele găsite în meduze și corali, ar putea ajuta la dezvoltarea de noi medicamente, spun cercetătorii.

Proteinele sunt unul dintre elementele de bază ale vieții și îndeplinesc diverse funcții în organism, cum ar fi construirea mușchilor și combaterea bolilor. Proteina simulată, denumită esmGFP, există doar sub formă de cod informatic, dar conține schița unui tip de proteină fluorescentă verde necunoscut anterior. În natură, proteinele fluorescente verzi dau strălucirea meduzelor fluorescente și coralilor.

Secvența de litere care reprezintă instrucțiunile de fabricare a esmGFP este similară doar în proporție de 58% cu cea mai apropiată proteină fluorescentă cunoscută, care este o versiune modificată de om a unei proteine care se găsește la anemonele de mare cu vârful bulei (Entacmaea quadricolor) – creaturi marine colorate care arată ca și cum ar avea bule la capetele tentaculelor lor. Restul secvenței este unic și ar fi necesitat un total de 96 de mutații genetice diferite pentru a evolua.

Conform studiului, aceste schimbări ar fi necesitat mai mult de 500 de milioane de ani pentru a evolua în mod natural.

Cercetătorii de la o companie numită EvolutionaryScale au dezvăluit esmGFP și modelul de inteligență artificială utilizat pentru crearea sa, ESM3, într-un studiu de preprint anul trecut. Oamenii de știință independenți au revizuit acum aceste constatări, care au fost publicate în revista Science.

O jumătate de miliard de ani de evoluție moleculară

ESM3 nu proiectează proteine în cadrul constrângerilor obișnuite ale evoluției. În schimb, este un instrument de rezolvare a problemelor care umple golurile din codul incomplet al proteinelor furnizat de cercetători și, astfel, proiectează ceva care ar putea exista pe baza tuturor căilor potențiale pe care le-ar putea urma evoluția.

„Am constatat că ESM3 învață biologia fundamentală și poate genera proteine funcționale în afara spațiului explorat de evoluție”, a declarat coautorul studiului, Alex Rives, cofondator și om de știință șef al EvolutionaryScale, pentru Live Science.

Noul studiu se bazează pe cercetările pe care Rives și colegii săi le-au început la Meta, compania mamă a Facebook și Instagram, înainte de a începe EvolutionaryScale în 2024. ESM3 este ultima lor versiune a unui model generativ de limbaj similar cu GPT-4 al OpenAI, care rulează ChatGPT, dar se bazează pe biologie.

Proteinele sunt alcătuite din lanțuri de molecule numite aminoacizi, a căror secvență este furnizată de gene. Diferitele proteine au secvențe diferite de aminoacizi.

Codul unei proteine necunoscute

De asemenea, ele diferă din punct de vedere structural, fiecare pliindu-se într-o formă unică care le permite să își îndeplinească funcția, potrivit Nature Education. Pentru ca ESM3 să înțeleagă proteinele, cercetătorii au furnizat modelului date privind principalele proprietăți ale unei proteine – secvența de aminoacizi, structura și funcția – sub forma unei serii de litere.

Echipa a antrenat ESM3 pe date de la 2,78 miliarde de proteine găsite în natură. Apoi, cercetătorii au ascuns în mod aleatoriu părți ale unui proiect de proteină, iar ESM3 a completat golurile pentru a completa codul pe baza a ceea ce a învățat.

Oamenii de știință modifică deja proteinele naturale și le proiectează pe cele noi pentru o varietate de scopuri. De exemplu, proteinele fluorescente verzi sunt utilizate pe scară largă în laboratoarele de cercetare. Codul lor genetic este adesea adăugat la capetele altor secvențe de ADN pentru ca proteinele pe care le codifică să devină verzi. Acest lucru permite oamenilor de știință să urmărească cu ușurință proteinele și procesele celulare.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Plantele sunt capabile să producă o moleculă anti-stres. Dar cum reușesc asta?

O moleculă nemaigăsită până acum în afara Sistemului Solar, detectată pe o planetă cu „ploaie de gheață”

Oamenii de știință au descoperit, în premieră, o moleculă care absoarbe gazele cu efect de seră

Telescopul Webb a detectat pentru prima dată o moleculă crucială pentru viață

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Avertisment: Criza climatică ar putea declanșa o intensificare a erupțiilor vulcanice
Avertisment: Criza climatică ar putea declanșa o intensificare a erupțiilor vulcanice
O nebunie ce cuprinsese tot Bucureștiul, cursurile lui Maiorescu
O nebunie ce cuprinsese tot Bucureștiul, cursurile lui Maiorescu
Friedrich Froebel, omul care a inventat grădinița
Friedrich Froebel, omul care a inventat grădinița
Orașele își pot depune candidatura pentru Capitala Tineretului din România 2027
Orașele își pot depune candidatura pentru Capitala Tineretului din România 2027
Fatima al-Fihri, femeia vizionară care a fondat prima universitate din lume. Istoria Universității Al-Qarawiyyin. Femei musulmane cercetătoare
Fatima al-Fihri, femeia vizionară care a fondat prima universitate din lume. Istoria Universității Al-Qarawiyyin. Femei ...
Biblia deține recordul mondial pentru cea mai vândută carte din istorie
Biblia deține recordul mondial pentru cea mai vândută carte din istorie
Cartea verde a călătorilor de culoare. Un fel de ghid de supraviețuire în timpul segregării
Cartea verde a călătorilor de culoare. Un fel de ghid de supraviețuire în timpul segregării
Test de cultură generală. Care sunt singurele țări care folosesc Fahrenheit?
Test de cultură generală. Care sunt singurele țări care folosesc Fahrenheit?
Lemurii nu îmbătrânesc la fel ca oamenii, relevă un studiu
Lemurii nu îmbătrânesc la fel ca oamenii, relevă un studiu
Ce au pățit doi bărbați după ce au sărit cu parașuta de pe Turnul Eiffel?
Ce au pățit doi bărbați după ce au sărit cu parașuta de pe Turnul Eiffel?
Captura neobișnuită pe care au făcut-o polițiștii la granița cu Ucraina
Captura neobișnuită pe care au făcut-o polițiștii la granița cu Ucraina
Care este cel mai comun motiv pentru care este apelat Telefonul Vârstnicului?
Care este cel mai comun motiv pentru care este apelat Telefonul Vârstnicului?
Execuţia ruşinoasă care a încheiat domnia ultimului ţar al Rusiei
Execuţia ruşinoasă care a încheiat domnia ultimului ţar al Rusiei
Planeta Marte a fost umedă: au fost descoperiți mii de kilometri de albii de răuri
Planeta Marte a fost umedă: au fost descoperiți mii de kilometri de albii de răuri
Iată dispozitivul implantabil care ar putea salva pacienții cu diabet
Iată dispozitivul implantabil care ar putea salva pacienții cu diabet
Pentru prima dată în lume, a fost implantată o pompă cardiacă cu membrană ondulată
Pentru prima dată în lume, a fost implantată o pompă cardiacă cu membrană ondulată
Pentru prima dată, pacienții cu diabet au primit un tratament care întârzie simptomele bolii
Pentru prima dată, pacienții cu diabet au primit un tratament care întârzie simptomele bolii
Mai mult decât mișcare: Cum influențează contextul exercițiilor fizice sănătatea mintală
Mai mult decât mișcare: Cum influențează contextul exercițiilor fizice sănătatea mintală