Gịnị ma ọ bụrụ na anyị nwere ike iji ọgụgụ isi na-aza otu n'ime ihe omimi kasị ukwuu nke ndụ - mpịakọta protein? Ndị ọkà mmụta sayensị na-arụ ọrụ na nke a ruo ọtụtụ iri afọ.
Igwe nwere ike ibu amụma ihe owuwu protein na nkenke dị ịtụnanya site na iji ụdị mmụta miri emi, na-agbanwe mmepe ọgwụ, teknụzụ biotechnology na ihe ọmụma anyị banyere usoro usoro ndu.
Soro m na nyocha n'ime mpaghara na-akpali akpali nke mpịakọta protein AI, ebe teknụzụ dị egwu na-adaba na mgbagwoju anya nke ndụ n'onwe ya.
Na-ekpughe ihe omimi nke mpịachi protein
Protein na-arụ ọrụ n'ime ahụ anyị dị ka obere igwe iji rụọ ọrụ dị oke mkpa dị ka ịkụda nri ma ọ bụ ibu oxygen. A ga-apịaji ha nke ọma ka ha rụọ ọrụ nke ọma, dịka a ga-egbutu igodo nke ọma ka ọ dabara na mkpọchi. Ozugbo emepụtara protein ahụ, usoro mpịachi dị mgbagwoju anya na-amalite.
Mpịakọta protein bụ usoro nke na-eji ogologo agbụ amino asịd, ihe mgbochi ụlọ protein, mpịakọta n'ime akụkụ atọ nke na-akọwa ọrụ nke protein.
Tụlee eriri beads dị ogologo nke a ga-enyerịrị iwu ka ọ bụrụ ụdị ziri ezi; nke a bụ ihe na-eme mgbe protein na-apịaji. N'agbanyeghị nke ahụ, n'adịghị ka beads, amino acids nwere àgwà pụrụ iche ma na-emekọrịta ihe n'ụzọ dị iche iche, na-eme ka mpịakọta protein bụrụ usoro dị mgbagwoju anya ma dị nro.
Foto a nọchiri anya haemoglobin mmadụ, nke bụ protein apịaji apịaji a ma ama
Protein ga-apịaji ngwa ngwa na kpomkwem, ma ọ bụ na ha ga-ehie ụzọ ma nwee nkwarụ. Nke ahụ nwere ike ibute ọrịa dịka Alzheimer na Parkinson. Okpomọkụ, nrụgide, na ọnụnọ nke ụmụ irighiri ihe ndị ọzọ na cell na-enwe mmetụta na usoro mpịachi.
Mgbe ọtụtụ iri afọ nke nnyocha gasịrị, ndị ọkà mmụta sayensị ka na-agbalị ịchọpụta kpọmkwem otú protein si agbakọta.
Obi dị m ụtọ na ọganihu na ọgụgụ isi na-eme ka mmepe na mpaghara ahụ dịkwuo mma. Ndị ọkà mmụta sayensị nwere ike ịtụ anya nhazi nke protein n'ụzọ ziri ezi karịa mgbe ọ bụla site na iji igwe na-amụ algorithms iji nyochaa oke data.
Nke a nwere ike ịgbanwe mmepe ọgwụ na ịbawanye ihe ọmụma nke mkpụrụ ndụ anyị gbasara ọrịa ahụ.
Igwe nwere ike ime nke ọma?
Usoro mpịachi Protein omenala nwere oke
Ndị ọkà mmụta sayensị na-agbalị ịchọpụta mpịakọta protein ruo ọtụtụ iri afọ, ma usoro dị mgbagwoju anya nke usoro ahụ emeela ka nke a bụrụ isiokwu siri ike.
Amụma owuwu protein usoro ọdịnala na-eji nchikota nke usoro nnwale na nhazi kọmputa, agbanyeghị, ụzọ ndị a niile nwere ndọghachi azụ.
Usoro nnwale dị ka X-ray crystallography na nuclear magnetik resonance (NMR) nwere ike na-ewe oge na ọnụ ahịa. Na, ụdị kọmputa mgbe ụfọdụ na-adabere n'echiche dị mfe, nke nwere ike ibute amụma na-ezighị ezi.
AI nwere ike imeri ihe mgbochi ndị a
Luckily, Amamịghe echiche na-enye nkwa ọhụrụ maka amụma nhazi protein ziri ezi na nke ọma. Algọridim mmụta igwe nwere ike nyochaa oke data. Na, ha na-ekpughe ụkpụrụ ndị mmadụ ga-atụfu.
Nke a ebutela imepụta ngwa ngwanrọ ọhụrụ na nyiwe nwere ike ibu amụma nhazi protein na nkenke na-enweghị atụ.
Algorithms igwe mmụta kacha mma maka amụma nhazi protein
Sistemụ AlphaFold nke Google wuru DeepMind otu bụ otu n'ime ọganihu kachasị mma na mpaghara a. O nweela ọganihu dị ukwuu n'afọ ndị na-adịbeghị anya site na iji omimi algorithms ịkọ usoro nhazi nke protein dabere na usoro amino acid ha.
Netwọk akwara ozi, igwe vector na-akwado, na oke ọhịa na-enweghị usoro bụ otu n'ime ụzọ mmụta igwe ndị ọzọ na-egosi nkwa maka ịkọ nhazi protein.
Algọridim ndị a nwere ike ịmụta site na nnukwu datasets. Na, ha nwere ike ịtụ anya njikọ dị n'etiti amino acid dị iche iche. Yabụ, ka anyị hụ ka ọ si arụ ọrụ.
Ntụle mgbanwe mgbanwe na ọgbọ mbụ AlphaFold
The ịga nke ọma nke Alphafold a na-ewu n'ụdị netwọkụ akwara dị omimi nke emepụtara site na iji nyocha ngalaba evolushọn. Echiche nke ngalaba-evolushọn na-ekwu na ọ bụrụ na amino acid abụọ dị na protein na-emekọrịta ihe na ibe ha, ha ga-etolite ọnụ iji debe njikọ ọrụ ha.
Ndị na-eme nchọpụta nwere ike ịchọpụta ụzọ abụọ nke amino acid nwere ike imetụ aka na nhazi 3D site n'ịtụle usoro amino acid nke ọtụtụ protein ndị yiri ya.
Data a na-arụ ọrụ dị ka ntọala maka mbido mbụ nke AlphaFold. Ọ na-ebu amụma ogologo n'etiti ụzọ abụọ amino acid yana akụkụ nke njikọ peptide na-ejikọta ha. Usoro a karịrị ụzọ niile gara aga maka ịkọ nhazi protein site n'usoro, n'agbanyeghị eziokwu ka amachiri maka protein na-enweghị ndebiri pụtara.
AlfaFold 2: Usoro Ọhụrụ nke ukwuu
AlphaFold2 bụ ngwanrọ kọmputa nke DeepMind mepụtara nke na-eji usoro amino acid protein buru amụma nhazi 3D nke protein ahụ.
Nke a dị ịrịba ama n'ihi na nhazi protein na-akọwa ka o si arụ ọrụ, na ịghọta ọrụ ya nwere ike inyere ndị ọkà mmụta sayensị aka ịmepụta ọgwụ na-elekwasị anya na protein.
Netwọk akwara AlphaFold2 na-enweta dị ka ntinye usoro amino acid nke protein yana nkọwa gbasara otu usoro ahụ si atụnyere usoro ndị ọzọ na nchekwa data (nke a na-akpọ “usoro nhazi usoro”).
Netwọk akwara na-eme amụma gbasara nhazi 3D nke protein dabere na ntinye a.
Kedu ihe na-eme ka ọ dị iche na AlphaFold2?
N'adịghị ka ụzọ ndị ọzọ, AlphaFold2 na-ebu amụma maka ezigbo nhazi 3D nke protein karịa naanị nkewa n'etiti ụzọ abụọ nke amino acid ma ọ bụ akụkụ dị n'etiti njikọ jikọtara ha (dị ka algọridim mbụ mere).
Ka netwọk akwara wee na-atụ anya nhazi zuru oke n'otu oge, a na-etinye usoro ahụ na njedebe na njedebe.
Isi njirimara ọzọ nke AlphaFold2 bụ na ọ na-enye atụmatụ etu o siri nwee ntụkwasị obi na amụma ya. E gosipụtara nke a dị ka koodu agba na nhazi a na-atụ anya ya, na-acha uhie uhie na-anọchite anya ntụkwasị obi dị elu na-acha anụnụ anụnụ na-atụ aro ntụkwasị obi dị ala.
Nke a bara uru ebe ọ bụ na ọ na-agwa ndị ọkà mmụta sayensị banyere nkwụsi ike nke amụma ahụ.
Na-ebu amụma n'usoro ejikọtara ọnụ nke ọtụtụ usoro
Mgbasawanye ọhụrụ nke Alphafold2, nke a maara dị ka Alphafold Multimer, na-ebu amụma nhazi ngwakọta nke ọtụtụ usoro. Ọ ka nwere ọnụego mmejọ dị elu ọbụlagodi na ọ na-arụ ọrụ nke ọma karịa usoro mbụ. Naanị %25 nke ogige protein 4500 ka ebu amụma nke ọma.
70% nke mpaghara siri ike nke nhazi kọntaktị ka ebu amụma n'ụzọ ziri ezi, mana ntụzịaka nke protein abụọ ahụ ezighi ezi. Mgbe omimi nhazi etiti na-erughị usoro 30, izi ezi nke amụma Alphafold multimer na-ada nke ọma.
Otu esi eji amụma Alphafold
A na-enye ụdị ndị e buru n'amụma sitere na AlphaFold n'otu ụdị faịlụ ma enwere ike iji ya n'otu ụzọ ahụ dị ka ụlọ nnwale. Ọ dị oke mkpa iburu n'uche atụmatụ ziri ezi enyere na ihe nlereanya ahụ iji gbochie nghọtahie.
Ọ na-enye aka karịsịa maka akụkụ ndị gbagwojuru anya dị ka homomers ma ọ bụ protein ndị na-agbakọ naanị n'ihu ihe
ligand amaghi ama.
Ihe ịma aka ụfọdụ
Nsogbu bụ isi n'iji usoro ndị e buru n'amụma bụ ịghọta ihe mgbagwoju anya, ligand selectivity, control, allostery, post-translational mgbanwe, na kinetics nke njikọ na-enweghị ohere ịnweta protein na biophysical data.
Muta igwe na physics dabeere na molekụla nyocha ihe omimi nwere ike iji merie nsogbu a.
Nchọpụta ndị a nwere ike irite uru site na nhazi kọmpụta pụrụ iche na nke ọma. Ọ bụ ezie na AlphaFold enwetala nnukwu ọganiru n'ibu amụma ihe owuwu protein, a ka nwere ọtụtụ ihe a ga-amụta na ngalaba nke usoro ihe ọmụmụ, na amụma AlphaFold bụ naanị mmalite maka ọmụmụ ihe n'ọdịnihu.
Gịnị bụ ngwa ndị ọzọ dị ịrịba ama?
RoseTTAFold
RoseTTAFold, nke ndị nyocha Mahadum Washington mepụtara, na-ejikwa algọridim mmụta mmụta miri emi na-ebu amụma ihe owuwu protein, mana ọ na-ejikọta usoro ọhụụ a maara dị ka “simulations torsion angle dynamics simulations” iji meziwanye ihe owuwu ndị e buru n'amụma.
Usoro a ewepụtala nsonaazụ na-agba ume ma nwee ike ịba uru na imeri njedebe nke ngwaọrụ mpịachi protein AI dị ugbu a.
trosetta
Ngwá ọrụ ọzọ, trRosetta, na-ebu amụma mpịakọta protein site na iji a neural network zụrụ ọtụtụ nde protein usoro na ihe owuwu.
Ọ na-ejikwa usoro “ịhazi ihe nlere anya” iji mepụta amụma ziri ezi karịa site n'ịtụle protein a na-achọsi ike na ihe ndị a ma ama.
Egosiputara na trRosetta nwere ike ibu amụma ihe owuwu nke obere protein na ogige protein.
DeepMetaPSICOV
DeepMetaPSICOV bụ ngwa ọzọ na-elekwasị anya na ịkọ maapụ kọntaktị protein. A na-eji ndị a, dịka ntuziaka maka ịkọ mpịakọta protein. Ọ na-eji mmụta miri emi Ụzọ iji buo amụma ohere nke mmekọ ihe fọdụrụ n'ime protein.
A na-emesịa jiri ihe ndị a buru amụma maapụ kọntaktị n'ozuzu ya. DeepMetaPSICOV egosila ikike ibu amụma ihe owuwu protein n'ụzọ ziri ezi, ọbụlagodi mgbe ụzọ ndị gara aga dara.
Gịnị Ga-eme n'Ọdịnihu?
Ọdịnihu nke mpịachi protein AI na-egbuke egbuke. Algọridim dị omimi dabere na mmụta, ọkachasị AlphaFold2, enweela ọganihu dị ukwuu n'oge na-adịbeghị anya n'ịkọba usoro protein ntụkwasị obi.
Nchọpụta a nwere ikike ịgbanwe mmepe ọgwụ site n'ikwe ka ndị ọkà mmụta sayensị ghọta nke ọma nhazi na ọrụ nke protein, nke bụ ebumnuche ọgwụgwọ nkịtị.
Ka o sina dị, okwu ndị dị ka ibu amụma ogige protein na ịchọpụta ezigbo ọrụ nke ihe owuwu ndị a tụrụ anya ka dị. Achọkwuru nyocha iji dozie okwu ndị a wee bulie izi ezi na ntụkwasị obi nke mpịachi protein AI.
N'agbanyeghị nke ahụ, uru ndị nwere ike na nkà na ụzụ a dị ukwuu, ọ nwekwara ike iduga n'ịmepụta ọgwụ ndị dị irè na nke ziri ezi.
Nkume a-aza