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

  • Severna Koreja s kriptovalutami in lažnimi zaposlenimi nakradla milijarde

    Za razliko od praktično vseh ostalih držav se Severna Koreja v veliki meri zanaša na internetni kriminal in kriptoprevare za financiranje delovanja države in izogibanje sankcijam. Tudi eden večjih letošnjih vdorov, ko so neznanci z borze Bybit ukradli za poldrugo milijardo dolarjev kriptovalute ether, je bil plod Severne Koreje.

    Objavljeno: 27.10.2025 07:00
  • V ZDA bodo retroaktivno prepovedali DJI-jeve letalnike

    Ameriška Zvezna komisija za telekomunikacija (FCC) je sprejela sila nenavadno odločitev in za nazaj prepovedala uporabo naprav, ki jih je že odobrila in sprostila njihov uvoz v ZDA. Odločitev, da to smejo storiti, so sprejeli s tremi glasovi za in nobenim proti. Uperjena je proti kitajskemu proizvajalcu letalnikov DJI.

    Objavljeno: 3.11.2025 07:00
  • Uvodnik: Vedno je kriv DNS!

    Konec oktobra se je zgodilo nekaj, kar bi lahko imenovali že klasika digitalne dobe – Amazonov oblak AWS je spet odpovedal poslušnost. Tokrat je šlo za podatkovni center US-EAST-1, tisti najbolj obremenjeni in najstarejši del Amazonove infrastrukture, ki poganja velik del svetovnega spleta.

    Objavljeno: 28.10.2025 | Avtor: Matjaž Klančar | Monitor November 2025
  • Umetno inteligentni brskalniki prikažejo plačljive vsebine zastonj!

    Nekateri novi brskalniki, ki temeljijo na umetni inteligenci, lahko zaobidejo plačljive mehanizme medijskih vsebin. 

    Objavljeno: 4.11.2025 16:00
  • Microsoft zakrpal hrošča: Windows 10 in 11 se končno znata ugasniti

    V najnovejši verziji popravkov za Windows 10 in 11 je Microsoft po več kot desetletju zakrpal hrošča, ki je marsikoga spravljal v dvome, ali njegov spomin še deluje. Če ste po uporabi Windows Update želeli računalnik ugasniti in ste izbrali Update and shut down, se je računalnik z Windows 10 ali 11 nemalokrat ponovno zagnal. Verjetno ste pomislili, da ste pomotoma kliknili Update and restart.

    Objavljeno: 4.11.2025 05:00
  • Brezplačni »Photoshop«

    Zbirka grafičnih orodij Affinity, ki je doslej stala do 70 evrov na posamezno aplikacijo, je po novem zastonj.

    Objavljeno: 3.11.2025 15:00
 
  • Polja označena z * je potrebno obvezno izpolniti
  • Pošlji