Комп’ютерні алгоритми відкривають шлях до синтезу генів і будь-яких штучних організмів

В останні роки до трьох класичних експериментальних методів визначення просторової структури білка додалися алгоритми ШІ, і це змінило все. Пакет AlphaFold компанії DeepMind (Google) обіцяє в лічені місяці представити просторові структури майже всіх відомих науці білків. Це буде прорив у фармакології, медицині і промисловості. Але головне — це вихід на новий рівень в біоінженерії з безмежними можливостями.

Як стверджують швейцарські вчені, ми знаходимося на межі того, щоб розрахувати штучний ген для будь-якої заданої тривимірної структури білка, розробленої на комп’ютері, а потім синтезувати цей ген. У біотехнології це відкриває шлях для виробництва штучних білків мікроорганізмів, включаючи нові фармацевтичні агенти, вакцини або ферменти для використання в промисловості.

Еволюція мільярди років зберігала біологічну інформацію в ДНК, перетворюючи її спочатку в молекули РНК і потім в білки. Зворотного процесу в природі не існує, щоб білки розібралися на амінокислоти, потім в код РНК і прописалися б в ДНК. Але штучний алгоритм дозволить цей зворотний процес.

За допомогою машинних алгоритмів можна буде побудувати комп’ютерну модель білка заданої конфігурації з чітко визначеної функцією — свого роду каркас. Потім ШІ сам визначить тип і послідовність амінокислот, які будуть необхідні для збірки штучного білка. Знаючи ці послідовності, легко визначити потрібні комбінації РНК і внести відповідні зміни вже в ДНК. Далі процес піде сам — штучні гени визначать всі процеси розвитку і життя організму з повністю запрограмованими властивостями. Вчені в захваті від перспектив.