Microsoft’un Yeni Yapay Zekası Protein Araştırmalarını Hızlandırıyor

Microsoft’un geliştirdiği yeni yapay zeka modeli BioEmu-1, proteinlerin yapısal değişimlerini anlamaya yönelik önemli bir adım atıyor. Model, farklı protein yapılarını ve bu yapıların nasıl değiştiğini tahmin ederek, bilim dünyasına önemli katkılar sunuyor. Araştırmacılar, BioEmu-1’in derin öğrenme teknikleriyle eğitildiğini ve moleküler dinamik (MD) simülasyonlarına kıyasla çok daha hızlı sonuç verdiğini belirtiyor.

Protein Yapılarını Anlamada Yeni Dönem

Geleneksel MD simülasyonları, proteinlerin zaman içindeki hareketlerini modellemek için kullanılıyor ancak işlemler genellikle yıllar sürebiliyor. Microsoft’un geliştirdiği BioEmu-1, tek bir grafik işlem birimi (GPU) ile saatte binlerce protein yapısı üretebiliyor. Klasik yöntemlere kıyasla çok daha hızlı ve verimli bir yaklaşım sunuyor. Açık kaynak olarak sunulması, bilim insanlarının erişimine açılarak daha geniş çapta kullanımına imkan tanıyor.

BioEmu-1’in eğitimi için üç temel veri kümesi kullanıldı: AlphaFold veritabanı, geniş çaplı moleküler dinamik simülasyonları ve deneysel protein stabilite verileri. Veriler sayesinde model, hem daha önce bilinen protein yapılarını hem de bilinmeyen ara formları tahmin edebiliyor. Özellikle, Vibrio cholerae bakterisinin LapD proteininin farklı yapılarını başarılı bir şekilde modelleyerek, biyolojik süreçlerin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlıyor.

İlaç Geliştirme ve Protein Mühendisliği İçin Yeni Ufuklar

Yapay zeka destekli model, ilaç geliştirme ve protein mühendisliği alanlarında büyük bir potansiyele sahip. Proteinlerin nasıl çalıştığını ve ilaçlarla nasıl etkileşime girdiğini anlamak, yeni tedavilerin geliştirilmesini kolaylaştırabilir. BioEmu-1’in, deneysel yöntemlerle doğrulanmamış ara protein yapılarını tahmin edebilmesi, bilim insanlarına yeni hipotezler geliştirme imkanı sunuyor.

Protein stabilitesi üzerine yapılan testlerde, modelin katlanma serbest enerjisi tahminleri, deneysel verilerle yüksek oranda uyum gösterdi. Sonuçlar, modelin proteinlerin hangi koşullarda daha kararlı olacağını öngörebildiğini ortaya koyuyor. Ayrıca, GPU saat kullanımında 10.000 ila 100.000 kat daha verimli olduğu belirtiliyor.

Gelecekteki Çalışmalar ve Açık Kaynak Kullanımı

BioEmu-1’in açık kaynak olarak paylaşılması, bilim insanlarının modeli test etmesini ve geliştirmesine katkıda bulunmasını amaçlıyor. Araştırmacılar, modelin protein dinamikleri konusunda ileri analizler sunabileceğini ve gelecekte daha geniş çaplı kullanımlara imkan tanıyacağını belirtiyor.

Önümüzdeki dönemde, BioEmu-1’in daha fazla protein türü üzerinde test edilerek doğruluğunun artırılması hedefleniyor. Modelin ilaç keşif süreçlerinde nasıl daha etkin kullanılabileceğine dair yeni çalışmalar yapılması planlanıyor. BioEmu-1, protein araştırmalarında devrim niteliğinde bir adım olarak öne çıkıyor ve bilim dünyasında büyük bir heyecan yaratıyor.

‍

‍

‍

‍

Kaynak: https://www.microsoft.com/en-us/research/blog/exploring-the-structural-changes-driving-protein-function-with-bioemu-1/