Objavljeno: 2.12.2020 05:00 | Teme: znanost

Umetna inteligenca premagala biokemike

Nevronska mreža za umetno inteligenco, ki jo razvija Googlova podružnica DeepMind, sicer bolj znana po programih za igranje goja in podobnih iger, je rešila enega največjih izzivov v biologiji. Predvidela je tridimenzionalno zgradbo nekega proteina, ne da bi imela kakršnekoli eksperimentalne podatke.

Program AlphaFold je sodeloval na tekmovanju CASP (Critical Assessment of Structure Prediction), ki se odvija bienalno. Na tekmovanju, ki poteka že od leta 1994, dobijo tekmovalci okrog sto proteinov, za katere poznajo le aminokislinsko zaporedje. Potem pa morajo s svojimi orodji napovedati, kakšno strukturo bo imel posamezen protein v resničnosti. Te napovedi potem primerjajo z eksperimentalno določenimi strukturami, ki še niso bile javno objavljene, da ne morejo "goljufati" (modelov in programov prilagoditi za konkretne primere).

To se sliši enostavno, a je v resnici eden največjih problemov. Proteini so najbolj raznolike molekule v živem svetu, saj se zaporedja 20 znanih aminokislin lahko sestavijo v domala vse: katalizatorje za podvojevanje DNK, mašinerijo za uničevanje tujkov ali pa zgolj – las. Eksperimentalno je strukturo možno določiti, denimo z rentgensko difrakcijo ali krioelektronsko mikroskopijo, a smo omejeni na proteine, ki jih lahko izoliramo, so stabilni pri nefizioloških pogojih in zmorejo obstajati sami. Strukture, ki jih določimo na tak način, so bolj ali manj verni približki resničnega stanja v telesu.

Računske napovedi pa so praktično nemogoče – doslej. Medtem ko je biokemik Christian Anfinsen že pred pol stoletja trdil, da je tridimenzionalna struktura enolično določeno z aminokislinskim zaporedjem, se je zdelo neverjetno, kako se znajo proteini v veliki veliki večini takoj zviti v točno pravo obliko. Sila redki so primeri napačnega zvijanja, npr. prioni so taki zlonamerni skupki. Možnosti za zvitje je več, kot je atomov v vesolju, protein pa najde najugodnejšo takoj. Zdelo se je, da računsko tega ne bo nikoli možno napovedati.

Pa smo se zmotili. AlphaFoldu je to uspelo v pičlih dveh letih, saj so program začeli razvijati leta 2018. Na letošnjem tekmovanu CASP je pometel s konkurenco, kar strokovnjaki opisujejo kot zgodovinski preboj. V nekaterih primerih je bil AlphaFold celo tako dober, da rezultata ni bilo možno ločiti od posnetka s kriomikroskopom. V nekaterih primerih je bil celo boljši, v dveh tretjinah pa vsaj primerljiv z eksperimentom. Za primerjavo: ostale ekipe so povprečno zbrale do 75 odstotkov točk, AlphaFold pa konstantno nad 90.

AlphaFold je že rešil tudi nekaj problemov, ki jih eksperimentalno niso mogli (od rentgenskih meritev do strukture ne vodi enostavna pot; približno tako kot je lažje zmnožiti 1423 x 6987, bistveno teže pa faktorizirati rezultat).

Nature

Več novic

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki

Najbolj brano

  • Google zapira zadnja vrata za blokiranje oglasov

    Google bo s prihajajočimi posodobitvami spletnega brskalnika Chrome dokončno onemogočil delovanje priljubljenih razširitev za blokiranje oglasov, kot je uBlock Origin.

    Objavljeno: 16.6.2026 10:00
  • Google nam bo zaklenil ekosistem Android

    Dolgo vrsto let je bila ena izmed glavnih prednosti ekosistema Android njegova odprtost, saj za razliko od konkurenčnega Applovega iOS-a ni imel omejitev za nameščanje aplikacij. Resda je Google preverjal aplikacije, ki jih je uvrstil na svojo tržnico Play Store, a vsakdo je lahko mimo te tržnice namestil karkoli, če je z interneta prenesel namestitveno datoteko. Postopek se imenuje sideloading in je na primer na iOS onemogočen. To se bo zdaj zgodilo tudi na Androidu.

    Objavljeno: 19.6.2026 05:00
  • Trumpov telefon je skoraj popolna kopija HTC-jevega

    Razstavljanje težko pričakovanega pametnega telefona Trump Mobile T1, ki so ga opravili strokovnjaki pri iFixit, je potrdilo prejšnje sume ocenjevalcev opreme, da je naprava skoraj popolna kopija obstoječega modela HTC U24 Pro.

    Objavljeno: 12.6.2026 09:00
  • Droni bodo po novem leteli brez GPS-a in zemljevidov

    Raziskovalci z nizozemske Tehnološke univerze v Delftu so po vzoru čebel razvili učinkovit navigacijski sistem za drone Bee-Nav.

    Objavljeno: 9.6.2026 10:00
  • Prihodnji teden bodo potekli certifikati za zagon računalnikov

    Bliža se datum, ki se je pred 15 leti zdel nedosegljivo daleč v prihodnosti. Potekli bodo certifikati iz leta 2011, s katerimi se varuje zagon osebnih računalnikov (Secure Boot), da se nanje ne ugnezdi škodljiva programska oprema že v UEFI/BIOS. Ne glede na operacijski sistem morajo posodobljene certifikate dobiti vsi starejši računalniki, najsi na njih teče Windows ali Linux. Prvi se večinoma posodobi sam.

    Objavljeno: 18.6.2026 05:00
  • Nova Philipsova svetilka je umetno sonce za sobe brez oken

    Podjetje Philips je predstavilo novo stropno svetilko Philips Skylight, ki s pomočjo napredne LED tehnologije in sistema NatureConnect uspešno posnema videz ter globino prave strešne linije in v prostore prinaša ritem naravne sončne svetlobe.

    Objavljeno: 11.6.2026 09:15
 
  • Polja označena z * je potrebno obvezno izpolniti
  • Pošlji