Teknoloji
DeepMind ile 200 milyon proteinin yapısı ortaya çıkarıldı
Yapay zekâ bilimin bildiği hemen hemen her proteinin yapısını deşifre etti. Kıtlık veya kirlilik gibi küresel zorluklarla mücadele etmek için yeni ilaçların veya teknolojilerin geliştirilmesi için de bir kapı araladı.
Proteinler yaşamın yapı taşlarıdır. Karmaşık şekillere katlanmış amino asit zincirlerinden oluşan 3 boyutlu yapıları işlevlerini büyük ölçüde belirler. Bir proteinin nasıl katlandığını öğrendikten sonra nasıl çalıştığını ve davranışını nasıl değiştireceğinizi anlamaya başlayabilirsiniz. DNA, amino asit zincirini yapmak için talimatlar sağlasa da 3 boyutlu bir şekil oluşturmak için nasıl etkileşime girdiklerini tahmin etmek daha zordur. Yakın zamana kadar bilim insanları bilimin bildiği yaklaşık 200 milyon proteinin yalnızca bir kısmını deşifre etmişti.
AlphaFold bilgisayar programı tarafından modellenen bir insan proteininin yapısı. Fotoğraf: EMBL-EBI/AFP/Getty Image
Kasım 2020'de yapay zekâ grubu DeepMind, AlphaFold adlı bir algoritma kullanarak bu bilgileri hızla tahmin edebilen bir program geliştirdiğini duyurdu. O zamandan beri, genomu dizilimi olan her organizmanın genetik kodlarını parçalıyor ve topluca içerdikleri yüz milyonlarca proteinin yapılarını tahmin ediyor.
Geçen yıl DeepMind, insanlar tarafından ifade edilen yaklaşık 20 bin proteinin tamamı dahil olmak üzere 20 türün protein yapılarını açık bir veri tabanında yayınladı. Şimdi işi bitirdi ve 200 milyondan fazla protein için öngörülen yapıları yayınladı.
DeepMind'in kurucusu Demis Hassabis, “Esasen bunu tüm protein evrenini kaplayan bir şey olarak düşünebilirsiniz. Bitkiler, bakteriler, hayvanlar ve diğer birçok organizma için tahmine dayalı yapıları içerir. AlphaFold'un sürdürülebilirlik, gıda güvensizliği ve ihmal edilen hastalıklar gibi önemli konularda etkisi olması için yeni fırsatlar sunmaktadır” dedi.
Bilim insanları yeni ilaçların geliştirilmesine yardımcı olmak için daha önceki tahminlerinden bazılarını da kullanmaktalar. Mayıs ayında Oxford Üniversitesi'nden Prof Matthew Higgins liderliğindeki araştırmacılar, AlphaFold'un modellerini temel bir sıtma parazit proteininin yapısını belirlemeye yardımcı olmak için kullandıklarını ve parazitin bulaşmasını engelleyebilecek antikorların nerede bağlanabileceğini araştırdıklarını açıkladılar.
Higgins, "Daha önce bu molekülün neye benzediğini bulmak için protein kristalografisi adı verilen bir teknik kullanıyorduk, ama oldukça dinamik olduğu ve hareket ettiği için başa çıkamadık. AlphaFold modellerini alıp bu deneysel kanıtlarla birleştirdiğimizde, aniden her şey anlam kazandı. Bu içgörü şimdi en güçlü transmisyon bloke edici antikorları indükleyen gelişmiş aşılar tasarlamak için kullanılacak” açıklamasında bulundu.
Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'nın Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü'nde grup lideri ve kıdemli bilim adamı olan Prof Dame Janet Thornton şunları söyledi: “AlphaFold protein yapısı tahminleri zaten sayısız şekilde kullanılıyor. Bu son güncellemenin önümüzdeki aylarda ve yıllarda çığ gibi büyüyen yeni ve heyecan verici keşifleri tetikleyeceğini umuyorum ve tüm bunlar, verilerin herkesin kullanımına açık olması gerçeği sayesinde gerçekleşti” dedi.
Makale için tıklayınız: Oxford Üniversitesi