НОВОСТИ / РОССИЯТакое обновление сделает нейросеть более полезной при разработке новейших лекарств.
МОСКВА, 22 августа. Российские ученые доработали систему искусственного интеллекта AlphaFold2 и значительным образом улучшили ее способность оценивать, какой эффект даст внесение тех или иных мутаций в единичные белки или белковые комплексы. Обновление сделает эту нейросеть более полезной при разработке новейших лекарств и поисках механизмов развития болезней, рассказала пресс-служба Института искусственного интеллекта AIRI.
«Новейший подход эффективен для разных типов мутаций и их комбинаций, включая те, с которыми не справляются другие ранее опубликованные методы. Также для предсказания мутаций не нужна информация о гомологах — белках, имеющих сходное эволюционное происхождение, и имеющих схожие аминокислотные последовательности. Это дает новой версии AlphaFold2 превосходство при работе с совершенно новейшими белками, не имеющими известных аналогов», — говорится в сообщении.
Усовершенствованная модификация «нобелевской» системы ИИ AlphaFold2 была разработана группой исследователей из Института искусственного интеллекта AIRI для ликвидации одного из ключевых недостатков оригинальной нейросети — невысокой точности оценок того, как те или иные мутации будут влиять на стабильность произвольных белковых молекул. Это мешает использовать ее для разработки лекарств и раскрытия механизмов развития болезней.
Российские ученые предположили, что такая проблема связана с тем, что нейросеть AlphaFold2 предсказывает структуру белка не за один шаг, а за несколько циклов перепроверки. На каждом цикле она повторно использует исходные данные о шаблонной структуре белка. Такой подход приводит к высокой схожести оригинальной и мутированной структуры, что не дает возможность уловить эффекты единичных мутаций.
Руководствуясь этой идеей, исследователи модифицировали систему ИИ таким образом, что повторное использование данных о структуре белка было очень ограничено — подобная информация подавалась в модель только на первом этапе проведения расчетов. Это сделало систему гораздо более чувствительной к изменениям, вызванным мутациями.
Работу разработанной вариации AlphaFold2 ученые проверили на нескольких наборах тестовых данных, включающих в себя информацию по структуре большого числа белков. Эти опыты показали, что модифицированный ИИ способен точнее предсказывать последствия появления не только точечных мутаций, но и вставок или удалений одной или нескольких аминокислот, а также решать другие задачи, с которыми раньше плохо справлялись алгоритмы. Это расширит применение ИИ в биоинформатике и структурном анализе, подытожили исследователи.
О нейросетях AlphaFold.
Нейросети семейства AlphaFold, за разработку которых была вручена Нобелевская премия по химии в 2024 году, представляют собой новейший класс систем ИИ, работа которых основана на базе так называемых «эвоформе...