Ученые превратили белки в музыку и "написали" новые молекулы
Биологи из MIT создали систему машинного обучения, умеющую "читать" белковые молекулы и превращать их в музыкальные композиции, редактировать их и создавать новые протеины. Его описание было представлено в журнале ACS Nano.
"У белков есть свой собственный язык, и мы не знаем, как на нем говорить. Мы не понимаем, что именно, к примеру, делает шелк — шелком, и какие наборы этих химических "слов" программируют определенные функции в ферментах. Мы просто не понимаем этот код", — рассказывает Маркус Бюлер (Markus Buehler), профессор MIT.
Даже самые простые белки состоят из нескольких сотен и тысяч аминокислот, зачастую закрученных в сложную трехмерную структуру. По этой причине определение того, как один белок будет взаимодействовать с другим внутри организма, пока остается крайне сложной вычислительной задачей, с решением которой с трудом справляются даже суперкомпьютеры.
Ученые достаточно давно мечтают о создании алгоритмов, которые помогали бы им конструировать белковые молекулы для решения конкретных практических проблем, или менять структуру уже существующих пептидов для того, чтобы они могли взаимодействовать с другими молекулами. Отсутствие понимания того, как белковые цепочки сворачиваются в трехмерные молекулы, мешает реализации этой мечты.
"Прослушивая" различные белковые молекулы, Бюлер и его коллеги пришли к выводу, что их можно легко различать и находить внутри них многие крупные структурные составляющие, уже знакомые биологам и химикам.
