AlphaFold:Yapay Zeka CASP Yarışmasını Kazandı

Aralık 8, 2020Aralık 8, 2020 admin 0 yorum ai, AlphaFold, aminoasit, Casp, protein

Google AI departmanı DeepMind tarafından geliştirilen bir yapay zeka (AI) ağı AlphaFold, bir proteinin amino asit dizisinden 3 boyutlu şeklini belirledi. Bilim insanları bu bilmeceyi yaklaşık 50 yıldır çözmeye çalışıyorlardı. AlphaFold programı, Critical Assessment of Structure Prediction (CASP) adlı iki yılda bir yapılan ve bu sene 14.’sü düzenlenen protein yapısı tahmin yarışmasında yaklaşık 100 diğer takımı geride bıraktı. 43 proteinden 25’inin yapısını başarıyla tahmin etti. Sonuçlar bu yıl çevrimiçi düzenlenen 30 Kasım’daki konferansın başında açıklandı. Çalışma henüz tamamen yayımlanmamış olsa da CASP14’ün sitesinden okunabilir.

Onlarca yıldır, laboratuar deneyleri iyi protein yapıları elde etmenin ana yolu olmuştu. Başta tam protein yapıları 1950’lerden başlayarak, X-ışını ışınlarının kristalize proteinlere ateşlendiği ve kırılan ışığın bir proteinin atomik koordinatlarına çevrildiği bir teknik kullanılarak belirleniyordu. Ancak, son on yılda, kriyo-EM daha çok tercih edilen bir yöntem haline gelmişti. AlphaFold ile protein yapılarını çözmek için deneysel yöntemler kullanan laboratuvarları kapatma olasılığı şu anda düşük olduğu belirtiliyor. Ancak, daha düşük kaliteli ve daha kolay toplanan deneysel verilerle iyi yapılar elde edilebilir.

Neden Önemli?

Proteinler, hücrelerin içinde olanların çoğundan sorumlu olan yaşamın yapı taşlarıdır. Bir proteinin nasıl çalıştığı ve ne işe yaradığı 3 boyutlu şekline göre belirlenir. Proteinler amino asitlerden oluşur. Protein yapılarını amino asit dizilerinden doğru bir şekilde tahmin etme yeteneği, yaşam bilimleri ve tıp için büyük bir nimet. Bu sayede hücrelerin yapı taşlarını anlama çabaları büyük ölçüde hızlanabilir ve daha hızlı ve daha gelişmiş ilaç keşfini mümkün olabilir.

DeepMind ekibi, bilim topluluğunun protein katlanması konusundaki anlayışını geliştirmek, bunların yanlış katlanmış proteinlerden kaynaklandığına inanılan Parkinson ve Alzheimer gibi hastalıkların daha etkili teşhis ve tedavisine yol açabileceğini belirtiyor. Protein tasarımına yardımcı olabilir, örneğin atık suyu biyolojik olarak parçalanabilir hale getiren protein salgılayan bakterilere ve plastik ve yağ gibi kirleticileri yönetmeye yardımcı olabilecek enzimlere yol açabilir.

AlphaFold’un performansı, DeepMind için de bir dönüm noktası. Şirket, en çok Go gibi oyunlarda ustalaşmak için yapay zeka kullanıyor. Ancak uzun vadeli hedefi geniş, insan benzeri zeka elde edebilen programlar geliştirmek. Protein yapısı tahmini gibi büyük bilimsel zorlukların üstesinden gelmek, yapay zekanın en önemli uygulamalardan biri olabilir.