Yeni Yapay Zeka Sistemi Proteinleri Atom Atom Tasarlıyor ve İşe Yarıyor
Proteinleri ve nükleik asitleri atom atom tasarlayan üretken bir yapay zeka sistemi, artık tam planını yayımladı ve sıfırdan icat ettiği proteinler, gerçek laboratuvar reaksiyonlarında amaçlanan kimyayı gerçekleştirdi.
RFdiffusion3 veya RFD3 adı verilen sistem, ABD’deki Washington Üniversitesi, İngiltere’deki Oxford Üniversitesi ve çip şirketi Nvidia’nın da aralarında bulunduğu uluslararası bir ekip tarafından geliştirildi. Ayrıntılar Science dergisinde yayımlandı ve 19 Ekim’de Çin teknoloji basınında haberler dolaştı. Ekip, hesaplamalı protein tasarımı çalışmalarıyla 2024 Nobel Kimya Ödülü’nü paylaşan Washington Üniversitesi profesörü David Baker’ı da içeriyor.
İlerleme çözünürlükle ilgili. Daha önceki protein tasarım araçları daha büyük yapı taşlarıyla çalışıyor, protein yapısının parçalarını bir tasarımcının odadaki mobilyaları taşıması gibi düzenliyordu. RFD3 ise tek tek atomları modelliyor ve her bağı ve yan zinciri çok daha ince bir kontrolle yerleştirmesine olanak tanıyor. Haberlere göre, sistemin önceki nesline kıyasla protein yapılarını yaklaşık bir mertebe daha hızlı üretebiliyor.
Bu hız ve hassasiyet önemli çünkü proteinler, canlı hücrelerin içindeki işlerin çoğunu yapan moleküler makinelerdir. Araştırmacılar talep üzerine yenilerini icat edebilirlerse, doğal proteinlerin asla çözüm için evrimleşmediği sorunlara yönelebilirler: endüstriyel kimya için yeni katalizörler, sensörler, malzemeler ve potansiyel ilaçlar.
En çarpıcı iddia, bunun yalnızca bir bilgisayar alıştırması olmadığı. RFD3 tarafından yeni tasarlanan proteinler sentezlendi ve test edildi ve gerçek kimyasal reaksiyonlarda tasarımcıların amaçladığı işlevleri yerine getirdi. Ekrandaki tahmini bir yapıdan deney tüpündeki çalışan bir moleküle giden bu adım, hesaplamalı tasarım çabalarının tarihsel olarak tökezlediği yerdir.
Sistem ayrıca proteinlerin ötesine, DNA ve RNA gibi nükleik asitlere uzanarak bilim insanlarının inşa etmeye çalışabileceği moleküler araç yelpazesini genişletiyor. Ekip, ayrıntılı tasarım şemasını diğer grupların yöntemi inceleyip üzerine inşa edebilmesi için yayımladı; bu, yapay zeka odaklı biyolojinin hızla ilerleyen alanında yaygın hale gelen bir uygulama.
Çalışma, yaşam bilimlerinde makine öğreniminin veri analizinden tamamen yeni moleküller önermeye kaydığı daha geniş bir değişime uyuyor. Protein tasarımı, üretken modellerin doğada bulunmayan ve yine de gerçek dünya koşullarında amaçlandığı gibi davranan nesneler üretebildiğinin en net gösterimlerinden biri haline geldi.
Küresel okuyucular için önem, herhangi bir tek molekülden çok aracın kendisiyle ilgili. Bir proteini atom düzeyinde çizebilen ve bu çizimin laboratuvarda geçerli olmasını sağlayan bir sistem, fikirden deneye giden yolu kısaltıyor. Bir sonraki sınav, dünyadaki laboratuvarların bunu yalnızca zarif gösterimler için değil, tıp ve endüstride pratik sorunları çözen proteinler tasarlamak için kullanıp kullanamayacağı olacak.