ozi

Enyere Demis Hassabis na John Jumper onyinye nturu ugo Lasker Basic Medical Research nke afọ a maka ntinye aka ha na imepụta usoro ọgụgụ isi nke AlphaFold nke na-ebu amụma nhazi akụkụ atọ nke protein dabere na usoro mbụ nke amino acids.

Nsonaazụ ha na-edozi nsogbu nke kpasuru obodo ndị sayensị iwe ogologo oge wee meghee ụzọ iji mee nyocha ngwa ngwa n'ofe ngalaba biomedical. Ndị na-edozi ahụ na-ekere òkè dị mkpa na mmepe ọrịa: na ọrịa Alzheimer, ha na-apịakọta ma na-ejikọta ọnụ; Na ọrịa cancer, ọrụ nchịkwa ha na-efunahụ; N'ime ọrịa metabolic ebu n'afọ, ha anaghị arụ ọrụ; Na cystic fibrosis, ha na-abanye n'ime oghere na-ezighi ezi na cell. Ndị a bụ ole na ole n'ime ọtụtụ usoro na-ebute ọrịa. Ụdị nhazi protein zuru ezu nwere ike ịnye nhazi atọm, chụpụ nhazi ma ọ bụ nhọrọ nke ụmụ irighiri ihe dị elu, ma mee ka nchọpụta ọgwụ dị ngwa ngwa.

A na-ekpebi ihe owuwu protein site na kristal X-ray, resonance magnetik na microscopy cryo-electron. Ụzọ ndị a dị oke ọnụ ma na-ewe oge. Nke a na-ebute ọdụ data nhazi protein 3D dị nwere naanị ihe dị ka data nhazi 200,000, ebe teknụzụ usoro DNA ewepụtala usoro protein karịa nde asatọ. N'afọ ndị 1960, Anfinsen et al. chọpụtara na usoro 1D nke amino asịd nwere ike mbanye ozugbo na ugboro ugboro n'ime nhazi akụkụ atọ na-arụ ọrụ (Njirimara 1A), na "chaperones" molekụla nwere ike ime ngwa ngwa ma kwado usoro a. Nlebanya ndị a na-eduga na ihe ịma aka nke afọ 60 na bayoloji molecular: ịkọ amụma nhazi 3D nke protein site na usoro 1D nke amino acids. Site na ihe ịga nke ọma nke Human Genome Project, ikike anyị ịnweta usoro amino acid 1D abawanyela nke ukwuu, na ihe ịma aka a aghọwo ihe dị ngwa karị.

Ịma ihe owuwu protein siri ike n'ihi ọtụtụ ihe. Nke mbụ, ọnọdụ akụkụ atọ ọ bụla enwere ike nke atom ọ bụla na amino acid ọ bụla chọrọ nyocha dị ukwuu. Nke abụọ, ndị na-edozi ahụ na-eji oke mmeju eme ihe na nhazi kemịkalụ ha iji hazie atọm nke ọma. Ebe ọ bụ na ndị na-edozi ahụ na-enwekarị narị narị ndị na-enye onyinye hydrogen (na-abụkarị oxygen) nke kwesịrị ịdị nso na njikọ hydrogen "onye na-anabata ya" (na-emekarị nitrogen na hydrogen), ọ nwere ike isi ike ịchọta nhazi ebe ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ onye ọ bụla na-enye onyinye nọ nso onye na-anabata ya. Nke atọ, enwere ntakịrị ihe atụ maka ọzụzụ nke ụzọ nnwale, yabụ ọ dị mkpa ịghọta mmekọrịta nwere akụkụ atọ dị n'etiti amino acid dabere na usoro 1D site na iji ozi gbasara mmalite nke protein ndị dị mkpa.

E bu ụzọ jiri physics mee ihe nlere mmekọrịta nke atọm n'ịchọ ihe ngbanwe kacha mma, wee mepụta usoro iji buru amụma nhazi nke protein. Enyere Karplus, Levitt na Warshel ihe nrite Nobel na Chemistry nke afọ 2013 maka ọrụ ha n'ịgbakọ simulation nke protein. Agbanyeghị, ụzọ dabere na fisiks dị ọnụ ahịa ọnụ ma na-achọ nhazi dị nso, yabụ enweghị ike ibu amụma ihe owuwu nwere akụkụ atọ. Ụzọ ọzọ "dabere na ihe ọmụma" bụ iji ọdụ data nke ihe owuwu na usoro a ma ama iji zụọ ụdị site na ọgụgụ isi na mmụta igwe (AI-ML). Hassabis na Jumper na-etinye akụkụ nke ma physics na AI-ML, mana ihe ọhụrụ na ịwụ elu na arụmọrụ nke ụzọ a sitere na AI-ML. Ndị nyocha abụọ ahụ jikọtara nnukwu ọdụ data ọha na akụrụngwa kọmpụta ọkwa ụlọ ọrụ iji mepụta AlphaFold.

Kedu ka anyị si mara na ha 'edozila' mgbagwoju anya amụma nhazi? Na 1994, e hiwere asọmpi Critical Assessment of Structure Prediction (CASP), nke na-ezute kwa afọ abụọ iji soro ọganihu nke amụma nhazi. Ndị nyocha ahụ ga-ekekọrịta usoro 1D nke protein nke usoro ha edoziela n'oge na-adịbeghị anya, mana ebipụtabeghị nsonaazụ ya. Onye na-ebu amụma na-ebu amụma nhazi akụkụ atọ site na iji usoro 1D a, na onye na-enyocha onwe ya na-ekpebi àgwà nke nsonaazụ amụma site n'iji ha tụnyere nhazi akụkụ atọ nke onye nyocha (nyere naanị onye nyocha). CASP na-eduzi nlebanya n'ezie kpuru isi ma na-edekọ mpụ arụmọrụ oge oge jikọtara ya na ihe ọhụrụ usoro. Na ogbako CASP nke iri na anọ na 2020, nsonaazụ amụma AlphaFold gosipụtara mmụba dị otú ahụ na arụmọrụ nke ndị nhazi ahụ kwupụtara na edozila nsogbu amụma nhazi 3D: izi ezi nke ọtụtụ amụma dị nso na nha nnwale.

Ihe kariri mkpa bụ na ọrụ Hassabis na Jumper gosipụtara n'ụzọ doro anya ka AI-ML nwere ike isi gbanwee sayensị. Nnyocha ya na-egosi na AI-ML nwere ike wulite echiche sayensị dị mgbagwoju anya site na isi mmalite data dị iche iche, na usoro nlebara anya (dị ka ndị dị na ChatGPT) nwere ike ịchọpụta isi ihe ndabere na njikọ dị na isi mmalite data, na AI-ML nwere ike ikpebi n'onwe ya àgwà nke nsonaazụ ya. AI-ML na-eme sayensị n'ezie.