科學家用尖端人工智慧揭開蛋白質的秘密
KAUST(阿卜杜拉國王科技大學)的DeepGO-SE 人工智慧工具擅長預測未知蛋白質的功能,在生物技術和研究領域的應用前景廣闊。一種新的人工智慧(AI)工具能對未知蛋白質的功能進行邏輯推理,可望幫助科學家揭開細胞內部的奧秘。
該工具由KAUST 生物資訊研究員Maxat Kulmanov 及其同事開發,在預測蛋白質功能方面優於現有的分析方法,甚至能夠分析現有資料集中沒有明確匹配的蛋白質。
該模型被稱為DeepGO-SE,它利用了類似於Chat-GPT 等生成式人工智慧工具所使用的大型語言模型。然後,它根據蛋白質運作方式的一般生物學原理,利用邏輯蘊含得出關於分子功能的有意義的結論。
從本質上講,它透過建構部分世界模型(在本例中為蛋白質功能),並根據常識和推理推斷出在這些世界模型中應該發生的事情,從而賦予電腦邏輯處理結果的能力。
一種新的人工智慧(AI)工具能對未知蛋白質的功能進行邏輯推理,可望幫助科學家揭開細胞內部的奧秘。圖片來源:© 2024 KAUST; Ivan Gromicho
他補充說:”這種方法有很多應用前景,”KAUST 生物本體論研究小組負責人羅伯特-霍恩多夫(Robert Hoehndorf)說,”特別是當需要對神經網絡或其他機器學習模型生成的數據和假設進行推理時。”
庫爾曼諾夫和霍恩多夫與KAUST的斯特凡-阿羅德(Stefan Arold)以及瑞士生物信息學研究所的研究人員合作,評估了該模型破譯那些在體內作用未知的蛋白質功能的能力。
該工具成功地利用了一種鮮為人知的蛋白質的氨基酸序列數據及其與其他蛋白質的已知相互作用,並精確地預測了其分子功能。該模型非常精確,在一次國際功能預測工具競賽中,DeepGO-SE 在1600 多種演算法中名列前20 名。
KAUST 團隊目前正在利用這項工具研究在沙烏地阿拉伯沙漠極端環境中生長的植物中發現的神秘蛋白質的功能。他們希望這些發現有助於確定生物技術應用中的新型蛋白質,並希望其他研究人員也能使用這項工具。
庫爾曼諾夫解釋說:”DeepGO-SE分析未表徵蛋白質的能力可以促進藥物發現、代謝路徑分析、疾病關聯、蛋白質工程、篩選感興趣的特定蛋白質等任務。”
編譯來源:ScitechDaily