Компьютерные алгоритмы открывают путь к синтезу генов и любых искусственных организмов
В последние годы к трем классическим экспериментальным методам определения пространственной структуры белка добавились алгоритмы ИИ, и это изменило все. Пакет AlphaFold компании DeepMind (Google) обещает в считанные месяцы представить пространственные структуры почти всех известных науке белков. Это будет прорыв в фармакологии, медицине и промышленности. Но главное - это выход на новый уровень в биоинженерии с безграничными возможностями.
Как утверждают швейцарские ученые, мы находимся на грани того, чтобы рассчитать искусственный ген для любой заданной трехмерной структуры белка, разработанной на компьютере, а затем синтезировать этот ген. В биотехнологии это открывает путь для производства искусственных белков микроорганизмов, включая новые фармацевтические агенты, вакцины или ферменты для использования в промышленности.
Эволюция миллиарды лет хранила биологическую информацию в ДНК, превращая ее сначала в молекулы РНК и затем в белки. Обратного процесса в природе не существует, чтобы белки разобрались на аминокислоты, затем в код РНК и прописались бы в ДНК. Но искусственный алгоритм позволит этот обратный процесс.
С помощью машинных алгоритмов можно будет построить компьютерную модель белка заданной конфигурации с четко определенной функцией - своего рода каркас. Затем ИИ сам определит тип и последовательность аминокислот, которые будут необходимы для сборки искусственного белка. Зная эти последовательности, легко определить нужные комбинации РНК и внести соответствующие изменения уже в ДНК. Дальше процесс пойдет сам - искусственные гены определят все процессы развития и жизни организма с полностью запрограммированными свойствами. Ученые в восторге от открывающихся перспектив.
