In juli kondigde DeepMind aan dat het AlphaFold-model had uitgewerkt hoe de meeste eiwitten in ons lichaam zich vouwen. Pushmeet Kohli vertelt New Scientist dat er meer gaat komen
A 3D-model van een fruitvlieg-eiwit van DeepMind
DeepMind
HET duurde tientallen jaren voordat wetenschappers de structuur van slechts 17 procent van de eiwitten in het menselijk lichaam ontsloten. Maar het in het VK gevestigde AI-bedrijf DeepMind verhoogde de lat in juli naar 98,5% toen het aankondigde dat zijn AlphaFold-model snel en betrouwbaar zou kunnen berekenen hoe eiwitten zich vouwen. Dit zou kunnen leiden tot gerichte medicijnen die binden aan specifieke delen van moleculen.
We spraken met Pushmeet Kohli bij DeepMind om te zien hoe het werk vordert met het in kaart brengen van bijna elk van de meer dan 100 miljoen bekende eiwitten die zijn op volgorde gezet vanaf de andere kant van de levensboom.
Was je verrast door het succes van AlphaFold, aangezien het uitzoeken van eiwitvouwing voorheen enorme supercomputers vereiste?
Advertentie
We gingen aan de slag met het proefschrift dat machine learning en AI een rol speelden. Maar een groot deel van het team twijfelde of dit probleem oplosbaar was. Het kwam als een zeer aangename verrassing.
Je bent van plan om nog veel meer eiwitstructuren vrij te geven. Waarom laat u het probleem niet over aan wetenschappers die nu toegang hebben tot AlphaFold?
We hebben het model en de code open source gemaakt, zodat iedereen op de planeet de structuur kan vinden van elk eiwit dat ze willen. We zien nu al dat universiteiten en laboratoria over de hele wereld onze code gebruiken. Maar de reden dat we de database-release uitbreiden, is omdat er veel tijd en investeringen mee gemoeid zijn, en je wilt niet dat verschillende mensen de structuur van hetzelfde eiwit keer op keer vinden, toch? Het zal erg handig zijn als we het echt voor eens en altijd, voor iedereen doen.
Waar werk je als eerste aan?
We hebben feedback gekregen van de gemeenschap over welke organismen en welke soorten eiwitten we nu prioriteit moeten geven. Dus werken we langs die routekaart en gaan we uiteindelijk naar waar we ons toe hebben verplicht, namelijk het vrijgeven van de structuur van het hele eiwituniversum.
Betrekt dat nieuw werk, of gewoon AlphaFold op schaal toepassen?
Het team heeft de nauwkeurigheid van het model voortdurend verbeterd. Maar we willen ook uitbreiden wat AlphaFold kan. We hebben dus aan afzonderlijke eiwitten gewerkt, maar complexen zijn belangrijk, want als je kijkt naar de biologische mechanismen die in het spel zijn, is het zeer zeldzaam dat er een enkel eiwit is dat alleen interactie heeft met een ander soort klein molecuul in isolatie. Dus samengestelde structuren – daarvoor hebben we AlphaFold uitgebreid.
Zal je ooit een punt bereiken waarop je alles in kaart hebt gebracht en AlphaFold met pensioen kan gaan?
Eiwitten zullen veranderen, het leven verandert. Naarmate de evolutie in werking treedt, zul je verschillende soorten eiwitten in het spel zien komen. En zo zal AlphaFold een leven hebben, niet alleen in complexen, maar ook in het nadenken over hoe de structuur evolueert.
En hoe zit het met covid-19?
Al heel vroeg vonden we de structuur van alle SARS-CoV-2-eiwitten. Sommige waren experimenteel gevalideerd, maar veel waren erg moeilijk te achterhalen met experimentele methoden. Toen wetenschappers de structuren daadwerkelijk vonden, was het interessant om te zien dat die van ons mooi consistent waren.
Nu, met varianten, is er weer een element dat deze kleine mutaties leiden tot veranderingen in de structuur, maar AlphaFold is momenteel niet gevoelig voor hele kleine veranderingen. We willen er dus voor zorgen dat toekomstige versies van AlphaFold echt gevoelig kunnen zijn voor mutaties.
Ben Peter Catchpole
Profiel
Pushmeet Kohli leidt de Robust and Reliable AI en AI for Science-teams op DeepMind
2021 in review
Dit was een jaar van grote uitdagingen, van de covid-19-pandemie tot klimaatverandering. Maar 2021 was ook rijk aan wetenschappelijke ontdekkingen en grote vooruitgang.
- Miljarden covid-vaccinaties ongelijk gegeven
- CRISPR-bewerkt voedsel wordt verkocht aan het publiek
- Ruimtetoerisme begint – in ieder geval voor miljardairs
- Jian-Wei Pan leidt China's kwantumcomputersuccessen
- Toen een hersenklodder in een gerecht een paar “ogen” kreeg ;
- Drie verschillende missies landen op Mars
- Voor het eerst vliegt een helikopter op Mars
- De voor- en nadelen van thuiswerken leren
- 's Werelds eerste malariavaccin is goedgekeurd
- COP26 legt de basis voor een decennium van actie
- Weerrecords worden niet alleen verbroken, ze worden verbroken
