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2022世界杯(www.x2w080.com):21世纪最主要科学前沿问题之一,有望解决了!

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  泉源:科技日报

  作者:张梦然

  英国《自然》杂志16日揭晓的一项结构生物学最新研究,天下着名人工智能团队深度头脑(DeepMind)形貌了神经网络“阿尔法折叠2”(AlphaFold2),就盘算机方式而言,“阿尔法折叠2”能以亘古未有的准确度凭证卵白质的氨基酸序列展望其三维结构。

  卵白质折叠问题被以为是人类在21世纪需要解决的主要科学前沿问题之一。明白卵白质的结构有助于确定卵白质的功效,领会种种突变的作用。

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  住手现在,约有10万个卵白质的结构已经用实验方式获得领会析,但这在已经测序的数10亿计卵白质中只占了很小一部门。在已往50多年的时间里,研究职员一直实验凭证卵白质的氨基酸序列展望其折叠而成的三维结构。然而,当前使用的盘算方式准确度有限,实验方式对人力和时间的要求也异常高。

  此次,深度头脑首席科学家约翰·詹普尔、首创人兼首席执行官戴米斯·哈萨比斯及其团队形貌了“阿尔法折叠2”——一个基于神经网络的新模子,其展望的卵白质结构能到达原子水平的准确度。研究团队在2020年5月至7月举行的第14届“卵白质结构展望要害评估”(CASP14)大赛中验证了这种方式。

  CASP14竞赛要求参赛团队凭证卵白质的氨基酸序列剖析它们的结构。竞赛用的卵白质会先用实验方式剖析出来,但详细效果不会公然。竞赛中,“阿尔法折叠2”展望的大部门结构到达了空前的准确度,不仅与实验方式平起平坐,还远超剖析新卵白质结构的其他方式。将实验方式获得的卵白质结构叠加在“阿尔法折叠2”的结构上,组成卵白质主链骨架的叠加原子之间的距离中位数(95%的笼罩率)为0.96埃(0.096纳米)。成就排第二的方式只能到达2.8埃的准确度。

  “阿尔法折叠2”的神经网络能在几分钟内展望出一个典型卵白质的结构,还能展望较大卵白质(好比一个含有2180个氨基酸、无同源结构的卵白质)的结构。该模子能凭证每个氨基酸对其展望可靠性举行准确预估,利便研究职员使用其展望效果。

  研究团队以为,这一精准的展望算法可以让卵白质结构剖析手艺跟上基因组革命的生长措施。

  戴米斯·哈萨比斯则在一份声明中示意:在CASP14大会上,他们揭晓了一个可以将卵白质3D结构展望准确到原子水平的全新“阿尔法折叠”系统,他们答应会分享该方式,并为科学配合体提供普遍、免费的获取途径。现在他们迈出了答应的第一步——在《自然》期刊上分享“阿尔法折叠”的开源代码,并揭晓了系统的完整方式论,以期待看到该方式为科学界启发出其他新的研究方式。

网友评论

2条评论
  • 2021-12-28 00:09:44

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