Исследователи представили революционное развитие в области инженерии белков, объединив искусственный интеллект и эволюционную биологию. 29 января 2025 года ученые из EvolutionaryScale и Arc Institute объявили о создании нового зеленого флуоресцентного белка (GFP) под названием esmGFP, полностью разработанного с помощью модели ИИ, известной как ESM3.
Этот инновационный белок был сгенерирован с помощью симуляции 500 миллионов лет эволюционных процессов, что ранее считалось областью научной фантастики. ESM3 функционирует как переводчик последовательностей белков, предсказывая, как они могут эволюционировать с точки зрения структуры и функции. Обученная на обширном наборе данных из более чем 770 миллиардов естественных последовательностей белков, ИИ не только имитирует, но и расширяет эволюционные принципы.
Александр Ривз, соучредитель и главный научный сотрудник EvolutionaryScale, подчеркнул потенциал ESM3, заявив: "Это взгляд в будущее биологии. Мы не просто изучаем эволюцию; мы ее симулируем." Получившийся белок, esmGFP, продемонстрировал уникальную структуру, которая была лишь на 58% похожа на ближайшую натуральную аналогию, что демонстрирует способность ИИ исследовать обширные возможности дизайна белков.
Последствия этого открытия глубоки. Искусственные белки, такие как esmGFP, могут произвести революцию в таких областях, как медицина, экологическая наука и синтетическая биология. Потенциальные применения включают разработку ферментов, способных разлагать пластиковые отходы, новые терапевтические белки для лечения заболеваний и инструменты для изучения основных тайн жизни.
Несмотря на свои обещания, этот подход вызывает вопросы о сложностях естественного отбора. Тиффани Тейлор, эволюционный биолог, предостерегла от переоценки возможностей ИИ в воспроизведении процессов, отточенных миллионами лет эволюции.
С переходом ESM3 в открытый режим он приглашает к сотрудничеству ученых со всего мира, прокладывая путь для будущих инноваций в инженерии белков и молекулярной биологии.