Intelligenza artificiale per lo sviluppo di nuove proteine

4 mesi fa

L’Intelligenza Artificiale è in continua evoluzione e può avere numerose applicazioni. In biologia, per esempio, può contribuire a scoprire proteine ancora sconosciute o, addirittura, a progettarne di nuove che potrebbero essere fondamentali per l’uomo.

Nel 2020 DeepMind (di proprietà di Google, annunciò uno strumento di AI chiamato AlphaFold 2 che, tramite il Deep Learning, può risolvere la questione della determinazione precisa della forma delle proteine, elementi fondamentali per la vita degli esseri viventi. Le proteine infatti possono svolgere i compiti più disparati, in particolare sintesi o demolizione di molecole.

Un nuovo strumento messo a punto dai ricercatori dell’Università di Washington, però, sembra destinato a qualcosa di più. ProteinMPNN può infatti progettare proteine da zero e potrà potenzialmente aprire un immerso varco in un universo completamente sconosciuto.

Saper progettare una nuova proteina potrebbe contribuire a risolvere nuovi e vecchi problemi, come degli enzimi in grado di degradare la plastica. Ma per poter fare ciò, i ricercatori devono capire quale catena proteica potrebbe svolgere questo ruolo. I ricercatori si basano così su due metodi di apprendimento automatico:

  1. Contrained hallucination che consente di effettuare una ricerca casuale tra possibili sequenze proteiche, esplorandone tutte le possibili strutture sminuzzando vari dataset
  2. In painting che lavora in modo simile alla funzione di completamento automatico di Word ad hoc per sequenze e strutture proteiche

Seguendo questi metodi possono essere create proteine mai osservate in natura con strutture giganti simili ad anelli le quali vengono testate per capire se è possibile usarle come componenti di piccole machine su scala nanometrica.

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