Pół miliarda lat ewolucji w jednym algorytmie: ESM3 projektuje nowe białka
Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał zaawansowane obliczenia komputerowe do analizy procesów ewolucyjnych obejmujących ostatnie 500 milionów lat. Efektem ich pracy jest system ESM3, który przetwarza informacje o strukturach białkowych, odzwierciedlając naturalne mechanizmy ewolucji. Imponująca baza wiedzy systemu zawiera ponad 770 miliardów elementów danych, dokumentujących różnorodne aspekty budowy i funkcjonowania białek. Na tym fundamencie ESM3 wygenerował ponad 3 miliardy sekwencji białkowych oraz ponad 200 milionów instrukcji ich syntezy. Naukowcy przyrównują tę bazę do skondensowanej historii ewolucji życia na naszej planecie. Najbardziej fascynującym osiągnięciem jest stworzenie białka esmGFP – struktury dotąd niewystępującej w naturze. To odkrycie, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Science przez naukowców z EvolutionaryScale i Arc Institute, może fundamentalnie zmienić nasze pojmowanie ewolucji na poziomie molekularnym. Manipulacje DNA za rogiem? Wyjątkowe możliwości systemu w tworzeniu nowych, stabilnych sekwencji genetycznych wynikają z dogłębnej analizy wzorców ewolucyjnych. ESM3 nie ogranicza się do powielania istniejących kombinacji – potrafi przewidzieć, które nowe układy molekularne mogłyby powstać w warunkach naturalnych. Ta zdolność może okazać się niesłychanie ważna w opracowywaniu nowych terapii i leków. Badacze zaznaczają, że ESM3 nie zastępuje naturalnej ewolucji, lecz służy jako narzędzie do jej głębszego zrozumienia. System pozwala odkryć prawidłowości kierujące zmianami w strukturze białek na przestrzeni epok geologicznych. Zdobyta wiedza może otworzyć drogę do nowych metod leczenia schorzeń genetycznych i autoimmunologicznych. https://dailyweb.pl/nowa-tesla-y-juz-dostepna-w-polsce/ Zespół naukowy podkreśla konieczność przeprowadzenia szeregu testów laboratoryjnych. Sekwencje wygenerowane przez ESM3 muszą przejść szczegółowe badania weryfikujące ich bezpieczeństwo i skuteczność w zastosowaniach medycznych. Jednak sama możliwość przewidywania nowych, stabilnych struktur białkowych stanowi istotny postęp w biologii molekularnej. Naukowcy planują dalszy rozwój systemu i jego możliwości analitycznych. Kolejnym wyzwaniem będzie zbadanie potencjalnego zachowania wygenerowanych sekwencji w żywych organizmach. Realizacja tego celu wymaga interdyscyplinarnej współpracy specjalistów z zakresu biologii molekularnej, genetyki i medycyny klinicznej.
Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał zaawansowane obliczenia komputerowe do analizy procesów ewolucyjnych obejmujących ostatnie 500 milionów lat. Efektem ich pracy jest system ESM3, który przetwarza informacje o strukturach białkowych, odzwierciedlając naturalne mechanizmy ewolucji.
Imponująca baza wiedzy systemu zawiera ponad 770 miliardów elementów danych, dokumentujących różnorodne aspekty budowy i funkcjonowania białek. Na tym fundamencie ESM3 wygenerował ponad 3 miliardy sekwencji białkowych oraz ponad 200 milionów instrukcji ich syntezy. Naukowcy przyrównują tę bazę do skondensowanej historii ewolucji życia na naszej planecie. Najbardziej fascynującym osiągnięciem jest stworzenie białka esmGFP – struktury dotąd niewystępującej w naturze. To odkrycie, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Science przez naukowców z EvolutionaryScale i Arc Institute, może fundamentalnie zmienić nasze pojmowanie ewolucji na poziomie molekularnym.