الذكاء الاصطناعي يختصر 500 مليون عام ليبتكر بروتيناً متوهجاً لم تعرفه الطبيعة من قبل

نجح نموذج ذكاء اصطناعي في محاكاة نصف مليار عام من التطور الجزيئي ليبتكر كودًا لبروتين جديد لم يكن معروفًا من قبل، وفقًا لدراسة حديثة نُشرت في مجلة Science.


esmGFP.. بروتين متوهج لم تصنعه الطبيعة

البروتين المتوهج، الذي يحمل اسم esmGFP، يشبه البروتينات الموجودة في قناديل البحر والشعاب المرجانية، وقد يسهم بشكل كبير في تطوير أدوية جديدة.

ورغم أن هذا البروتين يوجد حاليًا على شكل كود رقمي فقط، إلا أن العلماء يؤكدون أنه يحتوي على مخطط جيني لنوع جديد تمامًا من البروتينات الفلورية الخضراء، والتي تمنح بعض الكائنات البحرية قدرتها على التوهج.

 

 

 96 طفرة و500 مليون سنة

يمثل هذا الاكتشاف طفرة في علم البيولوجيا الجزيئية، حيث وجد الباحثون أن تسلسل الحمض الأميني لهذا البروتين يشترك بنسبة 58% فقط مع أقرب بروتين معروف، وهو نسخة معدلة بشريًا من بروتين موجود في شقائق النعمان البحرية. وبحسب الدراسة، فإن الطبيعة كانت ستحتاج إلى 96 طفرة جينية مختلفة لتطوير مثل هذا البروتين، وهو ما كان سيستغرق أكثر من 500 مليون سنة من التطور الطبيعي.

ما يجعل هذا الابتكار ممكنًا هو نموذج الذكاء الاصطناعي ESM3، الذي لا يخضع لقيود التطور الطبيعي، بل يعمل كحلّال للمشكلات عبر ملء الفجوات في تسلسل البروتينات بناءً على معرفته بمليارات المسارات التطورية المحتملة.

 

أخبار ذات صلة أداة جديدة في "تشات جي بي تي" "Confetti" ميزة جديدة من "آبل" لتنظيم الدعوات

اقرأ أيضاً.. الذكاء الاصطناعي ينجح في استنساخ نفسه ويثير قلق العلماء

 

 

ثورة البيولوجيا الجزيئية

تم تدريب النموذج على بيانات مأخوذة من 2.78 مليار بروتين موجود في الطبيعة، مما مكّنه من إنشاء تسلسلات بروتينية جديدة لم يتم العثور عليها سابقًا في الكائنات الحية. لا يقوم النموذج بتصميم البروتينات بطريقة تقليدية، بل يتعلم أساسيات البيولوجيا الجزيئية ويستخدم معرفته لتوليد بروتينات وظيفية خارج النطاق الذي استكشفه التطور الطبيعي.  

يمثل هذا التقدم قفزة في مجال هندسة البروتينات، خاصة أن البروتينات الفلورية تُستخدم على نطاق واسع في الأبحاث البيولوجية لرصد العمليات الخلوية والتفاعلات الجزيئية. ومع ذلك، يشير بعض العلماء إلى أن هذه الطريقة، رغم قوتها، لا يمكنها استبدال العمليات الطبيعية المعقدة التي طورت الحياة عبر ملايين السنين. ورغم أن هذا الذكاء الاصطناعي قادر على تقديم حلول سريعة وفعالة، إلا أن الطبيعة تطورت بطرق لا يزال العلماء يسعون إلى فهمها بالكامل.  

 

اقرأ ايضاً.. دراسة صادمة.. هل يمكن للذكاء الاصطناعي الشعور بالألم؟

أبحاث تحت المجهر

تم تطوير هذا البحث من قبل شركة EvolutionaryScale، وهو امتداد لعمل بدأه الباحثون في Meta، الشركة الأم لفيسبوك وإنستغرام، قبل أن يؤسسوا EvolutionaryScale في عام 2024.


وقد تمت مراجعة الدراسة من قبل علماء مستقلين، مما يعزز مصداقيتها ويفتح الباب لمزيد من الأبحاث حول استخدام الذكاء الاصطناعي في تطوير البروتينات والعلاجات الطبية المستقبلية.


إسلام العبادي(أبوظبي)

المصدر: صحيفة الاتحاد