Ho thoe'ng haeba re ne re ka sebelisa bohlale ba maiketsetso ho araba e 'ngoe ea liphiri tse kholo ka ho fetisisa tsa bophelo - ho phuthoa ha protheine? Bo-rasaense ba 'nile ba sebetsa tabeng ena ka lilemo tse mashome.
Mechini e se e ka lepa libopeho tsa protheine ka nepo e makatsang e sebelisa mefuta e tebileng ea ho ithuta, e fetolang nts'etsopele ea lithethefatsi, theknoloji ea baeloji, le tsebo ea rona ea lits'ebetso tsa mantlha tsa baeloji.
E-ba le 'na ha ke hlahloba sebaka se khahlang sa AI protheine, moo theknoloji e tsoetseng pele e thulanang le ho rarahana ha bophelo ka bobona.
Ho manolla Lekunutu la ho Menoa ha Protheine
Liprotheine li sebetsa 'meleng ea rona joalo ka mechini e nyane ho etsa mesebetsi ea bohlokoa joalo ka ho pshatla lijo kapa ho tsamaisa oksijene. Li tlameha ho menaha ka nepo hore li sebetse hantle, joalo ka ha senotlolo se tlameha ho khaoloa hantle hore se kenelle senotlolo. Hang ha protheine e bōptjoa, mokhoa o rarahaneng haholo oa ho phutha o qala.
Ho mena ha protheine ke tshebetso eo ka yona diketane tse telele tsa amino acid, e leng diboloko tsa moaho wa protheine, di menahanang ho ba dikarolo tse tharo tse laolang tshebetso ya protheine.
Nahana ka khoele e telele ea lifaha tse lokelang ho otara ka mokhoa o nepahetseng; sena ke se etsahalang ha protheine e mena. Leha ho le joalo, ho fapana le lifaha, li-amino acid li na le litšobotsi tse ikhethang ’me li sebelisana ka litsela tse sa tšoaneng, e leng ho etsang hore ho mena ha protheine e be mokhoa o rarahaneng le o bonolo.
Setšoantšo sena se emela hemoglobin ea motho, e leng protheine e mennoeng e tsebahalang haholo
Liprotheine li tlameha ho mena ka potlako le ka nepo, ho seng joalo li tla tsoakana li be li senyehe. Seo se ka lebisa ho mafu a kang Alzheimer's le Parkinson's. Mocheso, khatello le boteng ba limolek'hule tse ling ka seleng kaofela li na le phello ea ho menahana.
Ka mor'a lilemo tse mashome tsa lipatlisiso, bo-rasaense ba ntse ba leka ho fumana hantle hore na liprotheine li mena joang.
Ka lehlohonolo, tsoelo-pele ea bohlale ba maiketsetso e ntlafatsa tsoelo-pele lefapheng lena. Bo-rasaense ba ka lebella sebōpeho sa liprotheine ka nepo ho feta leha e le neng pele ka ho sebelisa lits'ebetso tsa ho ithuta mochini ho hlahloba palo e kholo ea data.
Sena se na le monyetla oa ho fetola nts'etsopele ea meriana le ho eketsa tsebo ea rona ea limolek'hule ka lefu lena.
Na Mechini e ka sebetsa betere?
Mekhoa e Tloaelehileng ea ho Mena Liprotheine e na le Meeli
Bo-rasaense ba 'nile ba leka ho fumana ho phutha liprotheine ka lilemo tse mashome, empa ho rarahana ha mokhoa ona ho entse hore taba ena e be thata.
Mekhoa e tloaelehileng ea ho bolela esale pele ea sebopeho sa protheine e sebelisa motsoako oa mekhoa ea liteko le mohlala oa khomphutha, leha ho le joalo, mekhoa ena kaofela e na le mathata.
Mekhoa ea liteko e kang X-ray crystallography le nuclear magnetic resonance (NMR) e ka ja nako le ho bitsa chelete e ngata. 'Me, ka linako tse ling mefuta ea lik'homphieutha e itšetlehile ka likhopolo tse bonolo, tse ka lebisang ho bolela esale pele tse fosahetseng.
AI e ka Hlōla Litšitiso Tsena
Ka lehlohonolo, bohlale ba maiketsetso e fana ka ts'episo e ncha ea ho bolela esale pele ka sebopeho sa protheine e nepahetseng haholoanyane. Li-algorithms tsa ho ithuta ka mochini li ka hlahloba bongata bo boholo ba data. Hape, ba senola mekhoa eo batho ba neng ba tla e fosa.
Sena se entse hore ho thehoe lisebelisoa tse ncha tsa software le sethala se khonang ho bolela esale pele sebopeho sa protheine ka nepo e ke keng ea bapisoa.
Mekhoa e Tšepisitsoeng ka ho Fetisisa ea ho Ithuta ka Mochini bakeng sa Polelo ea Sebopeho sa Protheine
Sistimi ea AlphaFold e hahiloeng ke Google Deepmind sehlopha ke e 'ngoe ea likhatelo-pele tse tšepisang haholo sebakeng sena. E fumane tsoelo-pele e kholo lilemong tsa morao tjena ka ho sebelisoa lits'ebetso tse tebileng tsa ho ithuta ho bolela esale pele sebopeho sa liprotheine tse ipapisitseng le tatellano ea tsona ea amino acid.
Marang-rang a Neural, mechini ea li-vector tse tšehetsang, le meru e sa reroang ke tse ling tsa mekhoa ea ho ithuta ka mochini e bonts'ang ts'episo ea ho bolela esale pele sebopeho sa protheine.
Li-algorithms tsena li ka ithuta ho tsoa ho li-dataset tse kholo. Hape, ba ka lebella likamano lipakeng tsa li-amino acid tse fapaneng. Kahoo, a re boneng hore na e sebetsa joang.
Litlhahlobo tsa Co-evolutionary le Moloko oa Pele oa AlphaFold
Katleho ea AlphaFold e hahiloe holim'a mokhoa o tebileng oa neural network o ileng oa ntlafatsoa ho sebelisoa tlhahlobo ea co-evolutionary. Khopolo ea co-evolution e bolela hore haeba li-amino acid tse peli protheine li kopana, li tla hola hammoho ho boloka khokahano ea tsona ea ts'ebetso.
Bafuputsi ba ka bona hore na ke lipara life tsa li-amino acid tse ka amang sebopeho sa 3D ka ho bapisa tatellano ea amino acid ea liprotheine tse ngata tse tšoanang.
Lintlha tsena li sebetsa e le motheo bakeng sa phetisetso ea pele ea AlphaFold. E bolela esale pele bolelele bo pakeng tsa lipara tsa amino acid hammoho le li-angles tsa li-bond tsa peptide tse li hokahanyang. Mokhoa ona o ile oa feta mekhoa eohle ea pele ea ho bolela esale pele sebopeho sa protheine ho tloha ka tatellano, leha ho nepahala ho ne ho ntse ho thibetsoe bakeng sa liprotheine tse se nang litempele tse hlakileng.
AlphaFold 2: Mokhoa o Mocha ka ho Fetisisa
AlphaFold2 ke komporo ea komporo e entsoeng ke DeepMind e sebelisang tatellano ea protheine ea amino acid ho bolela esale pele sebopeho sa 3D sa protheine.
Sena se bohlokoa hobane sebopeho sa protheine se laela hore na e sebetsa joang, 'me ho utloisisa mosebetsi oa eona ho ka thusa bo-rasaense ho hlahisa meriana e lebisitseng protheine.
AlphaFold2 neural network e amohela tatellano ea protheine ea amino acid hammoho le lintlha tse mabapi le hore na tatelano eo e bapisoa joang le tatellano e meng sebakeng sa polokelo ea litaba (sena se bitsoa "tatellano ea tatellano").
Neural network e bolela esale pele mabapi le sebopeho sa 3D sa protheine ho ipapisitse le kenyelletso ena.
Ke eng e e khethollang ho AlphaFold2?
Ho fapana le mekhoa e meng, AlphaFold2 e bolela esale pele sebopeho sa 'nete sa 3D sa protheine ho fapana le karohano lipakeng tsa li-amino acid kapa li-angles lipakeng tsa li-bond tse li hokahanyang (joalo ka ha li-algorithms tsa pele li entse).
E le hore marang-rang a neural a lebelle sebopeho se feletseng hang-hang, mohaho o kenyelelitsoe ho ea qetellong.
Tšobotsi e 'ngoe ea bohlokoa ea AlphaFold2 ke hore e fana ka khakanyo ea hore na e itšepa hakae ponelopeleng ea eona. Sena se hlahisoa e le khouto ea mebala mohahong o lebelletsoeng, 'me bofubelu bo emela ho itšepa ho hoholo le boputsoa bo fanang ka maikutlo a ho itšepa ho tlase.
Sena se molemo kaha se tsebisa bo-rasaense ka botsitso ba ho bolela esale pele.
Ho bolela esale pele Sebopeho se Kopantsoeng sa Tatelano e 'maloa
Katoloso ea morao-rao ea Alphafold2, e tsejoang ka hore ke Alphafold Multimer, e bolela esale pele sebopeho se kopaneng sa tatellano e mengata. E ntse e na le litekanyetso tse phahameng tsa liphoso le haeba e sebetsa hantle ho feta mekhoa ea pejana. Ke 25% feela ea liprotheine tse 4500 tse ileng tsa boleloa esale pele ka katleho.
70% ea libaka tse sa sebetseng tsa ho theha likhokahano li ile tsa boleloa esale pele ka nepo, empa maemo a amanang le liprotheine tse peli a ne a fosahetse. Ha botebo ba tekano e mahareng bo le ka tlase ho tatellano e ka bang 30, ho nepahala ha likhakanyo tsa Alphafold multimer ho fokotseha haholo.
Mokhoa oa ho Sebelisa Alphafold Predictions
Mefuta e boletsoeng esale pele e tsoang ho AlphaFold e fanoa ka liforomo tse tšoanang tsa lifaele mme e ka sebelisoa ka mekhoa e ts'oanang le ea liteko. Ho bohlokoa ho ela hloko likhakanyo tsa ho nepahala tse fanoeng le mohlala ho thibela ho se utloisisane.
E thusa haholo bakeng sa meaho e rarahaneng joalo ka li-homomers tse lohiloeng kapa liprotheine tse phuthang feela ka pel'a
ligand e sa tsejoeng.
Mathata a Mang
Bothata bo ka sehloohong ba ho sebelisa mehaho e boletsoeng esale pele ke ho utloisisa matla, ligand selectivity, taolo, allostery, liphetoho tsa morao-rao tsa phetolelo, le kinetics ea ho tlama ntle le ho fumana protheine le data ea biophysical.
Thuto ea mechine le phuputso e thehiloeng ho fisiks ea matla a limolek'hule e ka sebelisoa ho hlola bothata bona.
Lipatlisiso tsena li ka u tsoela molemo ho tsoa ho boqapi bo ikhethileng le bo sebetsang ba komporo. Le hoja AlphaFold e fihletse tsoelo-pele e kholo ea ho bolela esale pele ka sebopeho sa protheine, ho sa ntsane ho e-na le ho hongata hoo ho lokelang ho ithutoa lefapheng la biology ea meralo, 'me likhakanyo tsa AlphaFold e mpa e le qalo ea thuto e tlang.
Lisebelisoa Tse Ling Tse Hlollang Ke Life?
RoseTTFold
RoseTTAFold, e entsoeng ke bafuputsi ba Univesithi ea Washington, ka mokhoa o ts'oanang e sebelisa mekhoa e tebileng ea ho ithuta ho bolela esale pele mekhoa ea liprotheine, empa e boetse e kopanya mokhoa o mocha o tsejoang e le "torsion angle dynamics simulations" ho ntlafatsa mehaho e boletsoeng esale pele.
Mokhoa ona o fane ka liphetho tse khothatsang 'me o ka thusa ho hlola mefokolo ea lisebelisoa tse teng tsa ho mena liprotheine tsa AI.
trosetta
Sesebelisoa se seng, trRosetta, se bolela esale pele ho mena ha protheine ka ho sebelisa a neural network e koetlisitsoeng ka limilione tsa tatellano ea liprotheine le meaho.
E boetse e sebelisa mokhoa oa "template-based modelling" ho etsa likhakanyo tse nepahetseng haholoanyane ka ho bapisa protheine e shebiloeng le meaho e tsebahalang.
Ho bontšitsoe hore trRosetta e khona ho bolela esale pele sebopeho sa liprotheine tse nyane le liprotheine.
DeepMetaPSICOV
DeepMetaPSICOV ke sesebelisoa se seng se shebaneng le ho bolela esale pele limmapa tsa ho ikopanya le protheine. Tsena, li sebelisoa e le tataiso ea ho bolela esale pele ho mena ha protheine. E sebelisa thuto e tebileng mekhoa ea ho lepa monyetla oa ho sebelisana ha masalla ka har'a protheine.
Tsena li sebelisoa kamora moo ho lepa 'mapa oa kakaretso oa mabitso. DeepMetaPSICOV e bonts'itse bokhoni ba ho bolela esale pele libopeho tsa protheine ka nepo e kholo, leha mekhoa e fetileng e hlolehile.
Bokamoso bo re Tšoaretse Eng?
Bokamoso ba ho mena ha protheine ea AI bo khanya. Li-algorithms tse tebileng tsa ho ithuta, haholo-holo AlphaFold2, li sa tsoa etsa tsoelo-pele e kholo ea ho bolela esale pele ka meaho ea protheine.
Sengoliloeng sena se na le monyetla oa ho fetola nts'etsopele ea lithethefatsi ka ho lumella bo-ramahlale ho utloisisa hantle sebopeho le tšebetso ea liprotheine, e leng lipheo tse tloaelehileng tsa kalafo.
Leha ho le joalo, litaba tse kang ho bolela esale pele liprotheine le ho bona boemo ba 'nete ba ts'ebetso ea meaho e lebelletsoeng e ntse e le teng. Ho hlokahala lipatlisiso tse ling ho rarolla mathata ana le ho eketsa ho nepahala le ho ts'epahala ha li-algorithms tsa ho mena liprotheine tsa AI.
Leha ho le joalo, melemo e ka bang teng ea theknoloji ena e mengata haholo, 'me e na le monyetla oa ho lebisa tlhahisong ea meriana e sebetsang le e nepahetseng haholoanyane.
Leave a Reply