Objavljeno: 2.12.2020 05:00 | Teme: znanost | Avtor: Uredništvo Monitorja

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

  • Samovozeči taksi opazil orožje pri potnikih, ustavil in poklical policijo

    Waymov samovozeči taksi v San Franciscu je opazil, da sta se vanj usedla dva najstnika, ki sta imela pri sebi strelno orožje. Tedaj je samodejno zapeljal na rob ceste, se ustavil in poklical policijo. Policisti so najstnikoma orožje zaplenili.

    Objavljeno: 15.9.2026 07:00
  • Jensen Huang, Nvidia - Ne, umetna inteligenca nas ne bo pogubila

    Če redno spremljate novice o umetni inteligenci, ste v zadnjih letih lahko dobili vtis, da nas čaka le še nekaj mirnih božičev. Umetna inteligenca naj bi nam vzela službe, postala pametnejša od svojih ustvarjalcev, se naučila izboljševati samo sebe in, če gre verjeti najbolj črnogledim napovedim, prej ali slej ugotovila, da smo ljudje predvsem nepotreben strošek. Tudi v Monitorju smo o takšnih opozorilih že večkrat pisali.

    Objavljeno: 21.9.2026 07:00
  • Evropski, odprtokodni in brezplačni Office je tu

    Evropski odprtokodni pisarniški paket Euro-Office, ki je nastal z odcepom iz OnlyOfficea, z novo izdajo dobiva tudi namizno različico. Doslej je deloval le kot aplikacija v brskalniku, z verzijo Hub 26 Summer pa bo prinesel tudi samostojni program za lokalno uporabo.

    Objavljeno: 18.9.2026 05:00
  • Vojaški letalnik namesto GPS-a uporablja meritve magnetnega polja

    Ameriški vojaški gigant Northrop Grumman je predstavil brezpilotni letalnik, ki deluje tudi ob izpadu ali motnjah satelitske navigacije. Letalnik Lumberjack ima kvantne senzorje magnetnega polja, da lahko zaznava malenkostne spremembe, iz katerih izračuna svojo lokacijo.

    Objavljeno: 16.9.2026 07:00
  • Bolnišnica si je pobrisala desetletje izvidov

    V kliničnem centru v britanskem Nottinghamu so zaradi napake službe za informatiko izgubili več kot desetletje izvidov v porodniškem oddelku. Incident se je zgodil 18. avgusta letos in je posledica človeške napake. Odkrili so jo že nekaj minut po dogodku in do danes obnovili vsebino, ne pa tudi podatkov o dostopih. Napaka ne bo vplivala na oskrbo, zatrjujejo odgovorni.

    Objavljeno: 23.9.2026 07:00
  • Namesto menjave strojne opreme CERN menja Linuxovo distribucijo

    Povsem spodobni kosi strojne opreme lahko nenadoma zastarijo, ko se proizvajalci programske opreme odločijo, da jih ne bodo več podpirali. To se je zgodilo celo v CERN-u, pa čeprav uporabljajo odprtokodno programsko opremo. Zato bodo na računalnikih, ki krmilijo specializirane instrumente, RHEL zamenjali z Debianom.

    Objavljeno: 14.9.2026 07:00
 
  • Polja označena z * je potrebno obvezno izpolniti
  • Pošlji