Наука
Никита Логинов

DeepMind опубликовала исходный код нейросети для предсказания структуры белка Статьи редакции

Система глубокого обучения AlphaFold решает одну из главных задач биологии и медицины, над которой учёные бились более полувека.

Структура человеческого белка интерлейкина-12, вычисленная нейросетью AlphaFold Изображение Университета штата Вашингтон

Сотрудники DeepMind (дочернего предприятия Google) опубликовали на Github исходный код второй версии нейросети AlphaFold, которая предсказывает трёхмерную структуру белковых молекул с точностью более 90%. Об этом сообщает журнал Nature.

Теперь даже небольшие компании и лаборатории смогут использовать нейросеть для решения задач, которые ещё несколько лет назад были неподъёмными для крупнейших корпораций и университетов.

Учёные более 50 лет пытались вычислить структуру белка, но это не приносило заметных успехов. Лишь в конце 2020 года компания DeepMind представила нейросеть AlphaFold, которая смогла предсказать трёхмерную структуру белка с точностью до одного атома.

Одновременно журнал Science сообщил, что группа учёных из США, Канады и Европы открыла общий доступ к собственной нейросети RoseTTAFold. Она также предсказывает трёхмерную структуру белка, но требует в разы меньше аппаратных ресурсов — 8 ГБ видеопамяти на каждый графический процессор вместо 24 ГБ у AlphaFold 2.

В чём состоит проблема предсказания структуры белка

Любая белковая молекула состоит из аминокислот — относительно простых органических веществ, которые соединяются друг с другом в цепь. Далее эта цепь аминокислот сворачивается в сложную трёхмерную молекулу — биологически активный белок. Однако процесс сворачивания (фолдинг белка) крайне сложно предсказать — одна и та же цепь может свернуться по-разному в зависимости от огромного числа факторов, к тому же цепь может свернуться не один раз, а два или три.

Цепь аминокислот принимает разные белковые формы Изображение Университета Райса

Невозможно понять, какая именно молекула белка получится из заданного набора аминокислот. Это огромная проблема для биоинженерии и медицины — без точного предсказания трёхмерной структуры белка крайне сложно создавать новые лекарства и лечить заболевания вроде болезни Альцгеймера, в развитии которой во многом виноваты неправильно свёрнутые белки.

{ "author_name": "Никита Логинов", "author_type": "editor", "tags": ["\u043d\u043e\u0432\u043e\u0441\u0442\u0438","\u043d\u0435\u0439\u0440\u043e\u0441\u0435\u0442\u0438","\u043c\u0435\u0434\u0438\u0446\u0438\u043d\u0430","\u0431\u0438\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u044f"], "comments": 56, "likes": 100, "favorites": 51, "is_advertisement": false, "subsite_label": "science", "id": 411006, "is_wide": true, "is_ugc": false, "date": "Fri, 16 Jul 2021 13:20:06 +0300", "is_special": false }
0
56 комментариев
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
36

А для желтка скоро будет версия?

Ответить
27

Для белок есть. 

Ответить
5

Беспощадная русификация 

Ответить
6
Ответить
1

Party with chicks 

Ответить

Исходный Артем

7

я очень тупой и ничего не понял, но хочется быть умным, это короче типа круто и изобретут лекарство от рака или как ? или просто еще одна нейросетка которая может быть будет как то помогать в моделировании?

Ответить
30

Это очень круто. ОЧЕНЬ

Ответить
6

О Ч Е Н Ь
Ч Е Н Ь
Е Н Ь
Н Ь
Ь

Ответить
0

а подробнее можно?

Ответить
8

Да потом к определённым местам этого белка можно подбирать лиганды.
Например Актемра используемая при лечении короновируса антагонист интерлейкина 6.

Ответить

Исходный Артем

Andrew
54

простейшее объяснение

Ответить
1

ёмкое и исчерпывающее

Ответить

Гражданский единорожек88

Andrew
28

Так бы сразу и написали.

Ответить
26

Че-то тупанул. Короче это позволяет намного быстрее находить лекарства от широкого круга заболеваний. Раньше синтезировали молекулу и тестировали какой активностью она будет обладать. А зная структуру требуемого рецептора (белка) можно на её основе построить 3д модель лекарства и потом синтезировать препарат с заданными свойствами. 

Ответить
5

Лекарств станет больше? Они будут дешевле?

Ответить
11

Появятся инновационные препараты, действующие на иные терапевтические мишени
Старые молекулы могут быть усовершенствованы для минимизации побочных эффектов 
В целом так называемый computer-aided drug design существует уже довольно давно, но с появлением нейросетей процесс стал намного точнее и быстрее. 

Ответить
0

напиши статью об этом?

Ответить
2

Мне сложно выдать большой, связный литературно оформленный текст. Ещё и переводить литературно надо, так как почти вся литература на английском.
За идею спасибо) Наверное  было интересно описать как появляются современные лекарства. 
Есть хороший сайт mosmedpreparaty.ru правда многие статьи там слишком перегружены терминологией.

Ответить
4

R&D дешевле будет, а, значит, себестоимость снизится, что может повлиять на снижение оптовых и розничных цен

Ответить
1

Ну это как с топливом для двс

Ответить
0

Будут скорее дешевле в разработке

Ответить
2

А можно будет потом при помощи CRISPR/Cas9 закинуть в человека информацию о лекарстве, что бы рибосомы человека сами синтезировали лекарство. Человек тогда будет терминатор!

Ответить
5

Наверняка не такая безумная идея как может показаться на первый взгляд.
Мне это напомнило платформу с гмо-лактобактериями, синтезирующими нужные пептиды и белки. 
То есть человек принимает капсулу пробиотика и бактерии попадая в жкт синтезируют нужные лекарства на месте. 
https://mosmedpreparaty.ru/news/37248

Ответить
0

Разве новый mRNA модерно-файзеровский не подойдёт для того же?

Ответить
0

Лучше те лекарства которые люди вынуждены принимать постоянно в течении всей жизни

Ответить
0

Так делают уже, например: Пу…

Ответить
1

Раньше после синтеза и сложными и долгими и дорогими методами кристаллографии изучал структуру белка и сейчас так же

Ответить
0

Конечно, рентгеноструктурный анализ никто не отменял.
Можно даже приложить красивую картинку) 

Ответить
2

Это круто, но не так громко, как звучит. Просто собрали ряд инструментов оценки в один и упростили перебор компонентов, который не освобождает от ряда следующих исследований и проверок. 

Ответить

Исходный Артем

Shenmue
1

в смысле

Ответить
1

Ну типа пол века гадают на белковой гуще, а-ля полочки в хладосе)

Ответить
2

Ещё не приплели?

Ответить
11

В России только сифилис способны моделировать. 

Ответить
0

салат змейка?

Ответить
0

Ещё продаются плюшевые хламидия и гонорея и при желании можно подарить целый букет кому-нибудь. 

Ответить
4

Да что ж за херня.
Уже норм учёные объяснили, что это только упрощает работу, а не делает её.
И вообще, у системы там какая-то проблема с проектированием именно новых белков, она оперирует только на известных паттернах и системах оценки. Лень искать, но была уже критика вот этого голословного утверждения, что "каждый сможет", когда это просто небольшой, хоть и удобный инструмент, которого не было. 

Ответить
4

Чо там у этих белок предсказывать? Четыре лапы, хвост, пушистые. Сидят математики в своих стенах, белок не видят. Сходили бы с женщиной в парк, посмотрели покормили.

Ответить
0

Структура кончи

Ответить
6

Ну чего ты такой пошляк? Там про другой белок говорят

Ответить
4

Яишенки захотелось, сук 

Ответить
2

Теперь благодаря этому открытому коду, китайцы или россияне выпустят на рынок какое-то инновационное лекарство от чего-нибудь и будут трубить "мы первые изобрели лекарство, покупайте его всего за 999$".

Ответить

Архитектурный пистолет

web-watcher
1

Как будто что-то плохое

Ответить
0

За 999 мёртвых президентов тема ващето эпловская

Ответить

Музыкальный кот

1

Надеюсь, теперь выпустят реалистичный симулятор биоинженера в стиме

Ответить

Талантливый чайник

1

фолдеры пошли нахуй(

Ответить
0

гелекси?

Ответить

Талантливый чайник

ouxen
0

этхоумеры

Ответить
1

Крутое изобретение!
Жаль, что про него забудут через неделю. Как и о всех современных «невероятно полезных и революционных» открытиях

Ответить
0

Будущее наступило. Долго этого ждали.

Ответить
0

хоть какая то польза от гугла

Ответить
0

Для нейросети правильнее использовать термин "исходный говнокод"

Ответить
–1

Интересно а мою сперму оно сможет предсказать?

Ответить
Читать все 56 комментариев
Обсуждаемое
Новости
Премьер-министр Финляндии вернула в казну часть денег, потраченных из бюджета на её завтраки
Они обходились налогоплательщикам в 850 евро в месяц.
Новости
Spectator: главный редактор New York Times запретил сотрудникам расследовать происхождение Covid-19
Журналист издания заявил, что любой материал об искусственном происхождении вируса встречал сопротивление.
Интернет
Ходьба по краю: Amouranth — самая популярная стримерша на Twitch. Она не играет в игры и ведёт провокационные трансляции
Пока девушку смотрят миллионы зрителей, «хардкорные» пользователи считают, что её стримы в бассейне и ASMR с облизыванием микрофона олицетворяют всё худшее в современном Twitch.
Популярное за три дня
Животные
В Нью-Йорке кот несколько минут бегал по бейсбольному стадиону от стюардов под одобрительные крики болельщиков
Он прервал матч «Нью-Йорк Янкис» и «Балтимор Ориолс»..
Беларусь
Белорусская бегунья раскритиковала руководство сборной — и её попытались насильно вывезти из Токио. Главное
Спортсменка запросила убежище в Польше, а её муж уехал из Белоруссии в Киев.
Наука
Что случилось с «Наукой» и как это отразится на МКС — рассказ NASA и объяснения Роскосмоса
Инцидент с российским модулем стал крупнейшим в истории Международной космической станции.
null