QatarAjel موقع حيادي یختص بنشر الأخبار العربية عامة والقطرية خاصة
يقول العلماء إنهم بمساعدة الذكاء الاصطناعي، نجحوا في التنبؤ ببنية جميع البروتينات تقريبًا في جسم الإنسان.
يعد فهم بنية البروتينات أمرًا ذا أهمية أساسية لتقدم العلوم الطبية، ولكن حتى الآن لم يُعرف سوى جزء صغير منها.
أعلن المتخصصون في مختبر DeepMind في المملكة المتحدة، وهي شركة تابعة لشركة Google، لأول مرة في نهاية العام الماضي أنه بمساعدة برامج الذكاء الاصطناعي وتحچیچاٌ برنامج يسمى Alphafold، تمكنوا من تشكيل بنية البروتينات بدقة، وهو واحد من أكبر التحديات في العلوم البيولوجية.
الآن، بعد حوالي سبعة أشهر، يقول مسؤولو Alfafold بالتعاون مع “Emble” أو معمل البيولوجيا الجزيئية الأوروبي، إنهم توقعوا بنية 350.000 بروتين – بما في ذلك حوالي 20.000 بروتين خاص بالبشر – وكائنات أخرى.
يقول ديميس هاسابيس، مدير DeepMind، عن برنامج الذكاء الاصطناعي هذا: “لقد زودنا AlphaFold بالتفاصيل الهيكلية لأكثر من مائة ألف بروتين حددها الباحثون بشق الأنفس في السنوات الـ 34 الماضية لتحديد العلاقة بين التسلسلات. تعرف على أمينو أحماض هذه البروتينات وهيكلها العام. يمكن القول أن هذا البرنامج يفهم بطريقة ما القواعد الفيزيائية التي تحكم بيولوجيا البروتينات، على سبيل المثال، الروابط الكيميائية ونوع الأحماض الأمينية التي تشكل البنية ثلاثية الأبعاد للبروتين “.
بهذه الطريقة، يتعرف هذا البرنامج على أنماط بناء البروتينات التي تم تحديد هيكلها من قبل ويتنبأ ببنية البروتينات التي لم يسبق لها مثيل بمساعدة قواعد الفيزياء والكيمياء.
البروتينات هي المواد الرئيسية لجميع الكائنات الحية وخلايا أجسامنا مليئة بها. تتكون البروتينات من سلاسل من الأحماض الأمينية تلتوي أو تطوي إلى أشكال معقدة.
يقول هاسابيس: “إن مشكلة فهم كيفية طي البروتينات، أي تحديد البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات، كانت مشكلة رئيسية في العلوم البيولوجية لمدة 50 عامًا. ويعمل آلاف الباحثين حول العالم بجد على تقنيات تجريبية لفهم بنية البروتينات. كان ذلك لأنهم يعتقدون أنه من خلال هذا العمل يمكنك فهم وظيفة البروتينات في الجسم. بالطبع، تم قبول هذا المبدأ بالنسبة لنا وحاولنا زيادة سرعة هذه العملية بمساعدة هذه الأساليب الحسابية والحاسوبية. “
يشرح فريق Alphafold في مقال في المجلة العلمية Nature أنهم حددوا بنية عشرات الآلاف من البروتينات بمساعدة الذكاء الاصطناعي.
يقول السيد هاسابيس إن ما فعلوه هو خطوة كبيرة أخرى في العلوم الطبية بعد تسلسل جينات الجسم، والتي أكملها العلماء في عام 2001 وفتحت أبوابًا جديدة لعلوم الطب.
من خلال تحديد بنية البروتينات، يتم اتخاذ خطوة كبيرة نحو فهم وظائفها في الجسم. يمكن لهذا التطور، من بين أمور أخرى، تسريع اكتشاف عقاقير جديدة لعلاج الأمراض.
قبل هذا المبنى، تم التعرف على حوالي 17٪ من بروتينات الجسم، والآن زادت الدراسة الجديدة هذا الرقم إلى 36٪، والباحثون واثقون جدًا في دقة نتائجه التي تضاهي النتائج التجريبية.
بالإضافة إلى ذلك، في مشروع البناء العام هذا، تم تحديد حوالي 58٪ من بروتينات الجسم ، ودقتها أقل بقليل من 36٪ الأخرى، لكنها لا تزال عالية. هذا بالإضافة إلى بروتينات الأنواع البيولوجية الأخرى، بما في ذلك الفئران والخمائر وبكتيريا الإشريكية القولونية.
يطلق علماء الأحياء على مجموعة بروتينات الكائن الحي اسم “بروتيني”.
بمساعدة DeepMind ، يستغرق الأمر بضع دقائق فقط لتحديد بنية كل بروتين ، بينما وفقًا للخبراء ، فإن القيام بنفس الشيء في الماضي باستخدام الأساليب التجريبية استغرق ستة أشهر وكان مكلفًا للغاية. أكد باحثون آخرون دقة هذه التنبؤات.