Google DeepMind'in Yapay Zekası Biyoloji Dünyasında Devrim Yaratabilir
Google'ın AlphaFold sistemi, bir proteinin şeklini kendi yapısından daha hızlı ve geleneksel tekniklerden daha doğru bir şekilde tahmin edebildi.
Google'ın Çin oyunu Go'nun şampiyonlarını yenmesiyle tanınan yapay zeka yazılımı Deep Mind, biyoloji alanında devrim niteliğinde olabilecek bir girişimde bulundu. ApphaFold adlı sistem Deep Mind blogunu okuyor, biyolojinin en büyük zorluklarından birini, yani amino asit dizisinden başlayarak bir proteinin üç boyutlu yapısını belirleme sorununu çözmüş bulunmakta. Yıllar bazında ölçülen deneysel yöntemlerle (geçmişte X-ışını kristollografisi ve son zamanlarda kriyoelektronik mikroskopi gibi) zamanların deneysel yöntemlerle (örneğin, geçmişte X-ışını kristollografisi ve son zamanlarda kriyoelektronik mikroskopi) ile proteinlerin biyolojik olarak aktif işlevlerini üstlendiği moleküler katlanma olan sözde protein katlanmasının tahmin edilmesi. Yaklaşık 170.000 protein yapısı üzerinde eğitilmiş derin öğrenme algoritmalarına dayanan yapay zeka sistemi, bir bakteriyel proteinin yapısını amino asit dizisinden yaklaşık 30 dakika içinde ve% 92 doğrulukla tahmin edebiliyor.
Proteinlerin varlığımızın merkezinde olduğunu biliyoruz ve daha sonra 3 boyutlu bir yapıya katlanan tek boyutlu amino asit zincirlerinden oluşuyorlar. Aldıkları şekil, gerçekleştirdikleri işlevi belirler. Bu yapıyı tahmin etme yeteneği, ne yaptığı ve nasıl çalıştığı konusunda daha iyi bir anlayışın kilidini açar. Hastalıklar için tedaviler geliştirmek veya endüstriyel atıkları parçalayan enzimleri bulmak gibi dünyadaki en büyük zorlukların çoğu, temelde proteinler ve oynadıkları rolle ilgilidir.
Deney Nasıl Gerçekleşti?
Alpha Fold sistemi halihazırda 2018'de Critical Assessment of Structure Prediction'ın kısaltması olan Casp adlı iki yıllık yarışmanın sıralamasında zirveye ulaşmıştı. Her iki yılda bir gerçekleşen rekabet, gözlenen ve dolayısıyla bilinen bir proteinin temel yapısından başlayarak şeklini tahmin etmekten ibarettir. Bu durumu değerlendiren Deep Mind bir bakteriyel proteinin yapısını bilim camiası tarafından elde edilenden daha hızlı ve daha doğru sonuçlarla tahmin ederek yarışmanın birincisi oldu.
Ancak araştırmacılara göre, birden fazla proteinin kompleksleri nasıl oluşturduğu, DNA, Rna veya küçük moleküllerle nasıl etkileşime girdiği ve tüm yan zincirlerin kesin konumunu nasıl belirleyebileceğimiz dahil olmak üzere hala öğrenilecek çok şey var. Başkalarıyla işbirliği içinde, bu bilimsel keşiflerin yeni ilaçların geliştirilmesinde, çevreyi yönetmenin yollarında ve daha fazlasında en iyi şekilde nasıl kullanılacağı hakkında öğrenilecek çok şey var.
