جنریٹو اے آئی کو اپنی مرضی کے مطابق پروٹین کو سیکنڈوں میں دیکھیں

جنریٹو اے آئی کو اپنی مرضی کے مطابق پروٹین کو سیکنڈوں میں دیکھیں

ٹائم سٹیمپ: 7 ستمبر 2023 شام 1:27 بجے
Watch Generative AI Design a Customized Protein in Seconds PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

2020 کے آخر میں، AI کا علمبردار ڈیپ مائنڈ نے بنانے میں 50 سال کی کامیابی حاصل کی۔. جوہری درستگی کے ساتھ پروٹین کی شکل کی پیشین گوئی کرکے، اس کا گہرا سیکھنے کا الگورتھم، الفا فولڈ، حیاتیات کے بڑے چیلنجوں میں سے ایک کو حل کر لیا۔.

میٹابولزم سے لے کر دماغی افعال تک، پروٹین وہ مالیکیول ہیں جو ہمارے جسم کو چلتے ہیں۔ جب وہ غلط ہو جاتے ہیں، چیزیں ٹوٹ جاتی ہیں، اور ہمیں تکلیف ہوتی ہے۔ جدید ادویات کا زیادہ تر حصہ بیماری کے اس پہلو پر مرکوز ہے: ایک غیر فعال پروٹین مجرم کی نشاندہی کرنا اور اس کے ساتھ تعامل کے لیے خاص طور پر منتخب کردہ ایک اور مالیکیول کے ساتھ اس کے رویے میں ردوبدل کرنا۔

بات یہ ہے کہ پروٹین انتہائی پیچیدہ ہیں۔ سیکڑوں یا ہزاروں مالیکیولر بلڈنگ بلاکس سے مل کر امینو ایسڈ کہلاتے ہیں، یہ ربن جیسی لمبی زنجیریں بناتے ہیں جو اپنے آپ کو باریک طریقے سے جوڑ دیتے ہیں۔ ان تہوں کے اندر موجود فعال سائٹس ہیں جو پروٹین کو دوسرے پروٹینوں کے ساتھ جوڑ کر یا کیمیائی رد عمل کو اتپریرک کرکے اپنا کام دیتی ہیں۔

مؤثر دوائیوں کی ڈیزائننگ کا انحصار پروٹین کی شکل، اس کے کام کرنے والے مقامات، اور کسی دوسرے پروٹین یا مالیکیول کی نشاندہی کرنے پر ہوتا ہے جو ان تک پہنچ سکتا ہے۔

AlphaFold، AlphFold 2، اور ایک الگورتھم جسے RoseTTAFold کہتے ہیں، تیار کردہ واشنگٹن یونیورسٹی میں بیکر لیبنے اس عمل کو تیز کرنے کے لیے اہم اقدامات کیے ہیں۔ 2022 کے وسط تک، ڈیپ مائنڈ نے کہا کہ الفا فولڈ 2 کے پاس تھا۔ 200 ملین پروٹین کی ساخت کی پیشن گوئی-تقریباً سبھی جانتے ہیں- اور انہیں ایک کھلے ڈیٹا بیس میں پیش کیا۔

لیکن یہ وہیں ختم نہیں ہوا۔ دی مخلوق پروٹین کے ڈھانچے نے اس کے بعد سے مرکزی مرحلہ اختیار کر لیا ہے۔ یہ نئے الگورتھم DALL-E اور GPT-4 کے طور پر ایک ہی خاندان میں ہیں — ChatGPT کے پیچھے الگورتھم — صرف تصاویر یا تحریری اقتباسات بنانے کے بجائے، وہ ناول پروٹین پیدا کرتے ہیں.

بیکر لیب، خاص طور پر، RoseTTAFold پر پروٹین ڈیزائن کرنے کے لیے بنا رہی ہے۔ اس موسم گرما میں، میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں فطرت، قدرت، ٹیم نے کہا کہ ان کا تازہ ترین الگورتھم، RFdiffusion، تیز اور زیادہ درست تھا۔ الگورتھم Nvidia چپ پر 100 سیکنڈ میں 11 امینو ایسڈ پروٹین بنا سکتا ہے، اس کے مقابلے پرانے الگورتھم کے ساتھ 8.5 منٹ۔ RFdiffusion نئے پروٹین پیدا کرنے میں بھی تقریباً 100 گنا زیادہ موثر ہے جو معلوم پروٹین پر دلچسپی کی جگہوں سے مضبوطی سے جڑے ہوئے ہیں۔

ٹیم نے جولائی کے مقالے میں لکھا کہ "ٹیکسٹ پرامپٹس سے تصاویر کی تخلیق کی یاد دلانے والے انداز میں، RFdiffusion، کم سے کم ماہر علم کے ساتھ، کم سے کم مالیکیولر تصریحات سے فعال پروٹین کی تخلیق کو ممکن بناتا ہے۔"

یہ سب تصور کرنا مشکل ہوسکتا ہے۔ ان الگورتھم کو عمل میں دیکھنے کا کوئی متبادل نہیں ہے۔ ChatGPT کے وائرل ہٹ ہونے کی وجہ یہ تھی کہ یہ ایک صفر سے ایک پیش رفت ہے — ٹیک کئی سالوں سے زیادہ نفیس ترقی کر رہی تھی — اور زیادہ یہ کہ یہ ایک سادہ پورٹل تھا جس کے ذریعے ہم سب اس نفاست کا براہ راست تجربہ کر سکتے تھے۔

خوش قسمتی سے، یہاں، ہمارے پاس پوائنٹ ہوم کو ہتھوڑا کرنے کے لیے ایک بصری ہے۔ نیچے دی گئی ویڈیو، جس کا کریڈٹ ایان سی. ہیڈن اور یونیورسٹی آف واشنگٹن انسٹی ٹیوٹ فار پروٹین ڈیزائن کو دیا گیا ہے، کام پر RFdiffusion دکھاتا ہے، جو انسولین ریسیپٹر پر ایک مخصوص سائٹ کے لیے سیکنڈوں میں ایک پروٹین ڈیزائن کرتا ہے۔

بلاشبہ، ابھی بہت زیادہ کام کرنا باقی ہے — موثر نئی دوائیوں کو ڈیزائن کرنا ایک مشکل، برسوں طویل عمل ہے — لیکن یہ واضح ہے کہ AI ٹولز بائیو ٹیکنالوجی میں تیزی سے ترقی کرتے رہتے ہیں۔

تصویری کریڈٹ: بیکر لیب/یونیورسٹی آف واشنگٹن

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ یکسانیت مرکز