Nature：AlphaFold和AI核糖体折叠革命的下一步是什么

原先原版本的 AlphaFold 是该软体的第二原版。Jumper 真是，它还拿下了2018年的CASP，但其更早的坚持不懈大多不够好，不会替代试验中所确切的构件。然而，AlphaFold2 的假设结果平均来真是与经验构件远比。在此之此前近于为确切 DeepMind 何时时会广泛应用透过该软体或其假设结果，因此学术研究管理人员透过 Jumper未公开演讲时中所的信息，以及他们自己的立论，联合开发了自己的AI来顺利完形同，叫作RoseTTAFold。

然后在2021年7同年15日，描绘 RoseTTAFold 和 AlphaFold2 的学术论文造浮现了，以及免费透过的OpenBSD字符和专家运转自己原先原版本的来顺利完形同所须的其他信息。一周后，DeepMind 宣布它仍不曾用 AlphaFold 假设了生物生产商的却是所有核酸的构件，以及其他20种被广泛应用学术研究的动物巨噬细胞的整个"核酸两组"，如小鼠和大肠杆菌便是共有超过365,000个构件。DeepMind 还将这些将近据公联合开公布到由坐落于爱尔兰欣克斯顿的EMBL欧陆生物体信息学学术研究组 (EMBL-EBI) 保障的文档中所。这个文档日后仍不曾增加到了近一百万个构件。

对核酸两组的明了：来自PDB和AlphaFold的各有不同亚种构件的百分比柱状图

今年，DeepMind 原先公布总将近超过1亿的假设构件。这却是是所有已知核酸的一半便是比核酸文档 (PDB) 构件库中所试验中所确切的核酸将近量多造出将近百倍。

AlphaFold 部署了深度研习专家系统设计：量化管理模式的原先奇来自于脑干的脑干区间，以辨别将近据中所的模式。它仍不曾在 PDB 和其他文档中所的将近十万个试验中所确切的核酸构件和核苷酸上顺利完形同了基础训练。面对一个在此之后核苷酸，它首先找文档中所的方面核苷酸，这可以上标极端于一齐演化的核糖体质，暗示它们在三维空在在空在在中所很差不多。现有方面核酸的构件透过了另一种分析方法来大约原先核苷酸中所核糖体质对之在在的东北方。

AlphaFold 在先此前对核糖体质顺利完形同三维空在在三维空在在时来回迭代来自这些平行一个点的蛛丝马迹，并最原先其估测。专家们真是，该软体在信息分析学术研究中所的原先思路的系统设计建筑设计无论如何是 AlphaFold 如此造出色的主因便是比如说是它常用了一种被叫作"注意力"的AI机制，以确切哪些核糖体质连结在任何时候对其执行来真是是最突造出的。

该的网络对方面核酸核苷酸信息的缺少意味着 AlphaFold 有一些受限制。它不是被建筑设计来假设蛋白质突变的影响，比如那些导致性疾病的蛋白质突变，对核酸的构件。它也不能被基础训练来确切核酸在实际上其他药理学键的核酸或大分子 (如抑制剂) 的只不过如何发生变化构件。但是它的将近学模型具有名次，可以衡量标准的网络在假设核酸的每个核糖体质模两组各个方面的热忱便是而且学术研究管理人员准备更改 AlphaFold 的字符以扩大其技能。

据 DeepMind 引述，到此此前，仍不曾有40多万人常用了 EMBL-EBI 的 AlphaFold 文档。还有一些 AlphaFold 的"超级用户"：学术研究管理人员在自己的服务器上设置了该软体，或者转向基于寒的 AlphaFold 原先原版本，以假设 EMBL-EBI 文档中所不能的构件，或者为该来顺利完形同设想在此之后用途。

彻底解决构件问题

学家们仍不曾对 AlphaFold 彻底解决构件的技能印象深刻。"挪威马尔堡大学的构件学家 Thomas Boesen 真是："根据我到此此前所看不到的，我近于为器重 AlphaFold。该软体仍不曾形同功地假设了Boesen中所心仍不曾确切但尚不曾列入的核酸的构件"，他真是，"这对我来真是是一个不小的于是以确地性。他和马尔堡微生物体生态学家 Tina Šantl-Temkiv 准备常用 AlphaFold 对促进冻的形形同的细菌核酸的构件顺利完形同三维空在在便是这不太可能最小限度寒中所冻的冷却效应便是因为学家还很难通过试验中所只不过确切这些构件。

爱丁堡大学的核酸生物体信息学家 Arne Elofsson 真是，只要一个核酸蜷缩形同一个定义明确的三维空在在构件便是而不是所有的便是AlphaFold 的假设就很难被打败。"这是一个一键式彻底解决方案，不太可能是你要得到的很好的将近学模型。"

在 AlphaFold 不太自觉的之外，"它近于为擅长告诉你什么时候它不起起着"，Elofsson 真是。在这种只不过，假设的构件不太可能十分相似于漂浮的意大利土豆。这通常对应于核酸中所缺少确切构件的范围，至少在紧张状态的只不过是如此。这种本质上无序的范围便是达占到生物核酸两组的三分之一便是不太可能只有在另一个大分子 (如信号好朋友) 造浮现亦同来得明确。

好的、坏的和痴的：图形说明了了AlphaFold假设的各有不同确切性和热忱大约

伯明翰肺癌学术研究组的量药理学家 Norman Davey 真是，"AlphaFold 上标无序状态的技能对他学术研究这些范围的特性的管理工作来真是是一个恰恰的发生变化"，他真是，"我们的假设质量立即有了相当大的提高，而我们不能付造出任何坚持不懈。"

AlphaFold 将核酸构件转储到 EMBL-EBI 文档中所的举措也立即被投入常用。Orengo 的他的团队准备查看它，以确切在此之后核酸种类 (不必须通过试验中所于是以确地性) ，并且仍不曾注意到了将近百个，毫无疑问是将近千个潜在的原先核酸后裔，扩大了研究者对核酸大小和功用的重原先认识。在另一项管理工作中所，该他的团队准备查看从海洋和废水中所获取的DNA核苷酸文档，以先此前上标在此之后消化薄膜的核糖体。学术研究管理人员透过 AlphaFold 慢速估计值造出将近千种核酸的构件，借此更高地明了核糖体如何演化以分解薄膜，并如何革新它们。

麻萨诸塞州马内都兰州哈佛大学的演药理学家 Sergey Ovchinnikov 真是，将任何核酸字符蛋白质核苷酸转形同为可信构件的技能应该对演药理学术研究比如说强力。学术研究管理人员通过近于为蛋白质核苷酸来确切动物巨噬细胞及其蛋白质在各有不同亚种在在的关联。对于远东北方方面的蛋白质，近于为不太可能不会找出演化的家庭成员，因为核苷酸仍不曾发生了不小的变化。但是通过近于为核酸构件便是其变化通常不能蛋白质核苷酸那么慢便是学术研究管理人员毫无疑问很难注意到被忽视的13世纪关联。"斯图加特瑞士联邦理工大学的量药理学家 Pedro Beltrao 真是："这为学术研究核酸的演化和精神上的众说纷纭透过了一个无与伦比的机时会。"

为了测试这个想法，由首尔所私立大学量药理学家 Martin Steinegger 为首的一个他的团队和他的熟人常用他们联合开发的一个来顺利完形同，叫作 Foldseek，在 EMBL-EBI 的 AlphaFold 文档中所找 SARS-CoV-2 的 RNA 复制核糖体的家庭成员。这次查看注意到了以此前不曾被注意到的不太可能的古家庭成员，除此以外粘菌在内的所有酵母菌生物体的核酸，这些核酸在其三维空在在构件上十分相似于被叫作逆转录核糖体的核糖体，艾滋狂犬病等狂犬病透过这些核糖体将 RNA 复制 DNA 中所，尽管在蛋白质突变核苷酸准确度上却是不能相似之处。

试验中所助手

对于想要确切一个特定核酸的详细构件的研究者来真是，AlphaFold假设不一定是一个直接的彻底解决方案。意味著，它透过了一个先期的近似值，可以通过试验中所来于是以确地性或完善便是它本身也最小限度理解试验中所将近据。例如，来自X射线大分子结构的原始将近据以X射线荧光的模式造浮现。通常只不过，研究者必须对核酸的构件有一个先期的猜测，以解读这些图案。爱尔兰爱丁堡大学大学的构件学家 Randy Read 真是，以此前，他们经常从 PDB 中所的方面核酸中所拆开信息，或者常用试验中所分析方法，他的试验中所室最初学术研究这些分析方法中所的一些。Read 真是，今天，AlphaFold 的假设仍不曾使这些分析方法对于大多将近X射线模式来真是来得不能必要，他的试验中所室准备坚持不懈在试验中所将近学模型中所更高地透过 AlphaFold。"我们仍不曾只不过重原先确切了我们的学术研究信息化。"

他和其他学术研究管理人员仍不曾常用 AlphaFold 从X射线将近据中所确切了晶体构件，而这些将近据如果不能一个必需的开端将近学模型是不会解读的。Read 试验中所室的此前研究工作 Claudia Millán Nebot 真是："人们准备彻底解决那些多年来不曾被彻底解决的构件"，她今天在爱丁堡大学的分析原先公司 SciBite 管理工作。她亦同计时会有大量的原先核酸构件递交给 PDB，这在不小总体上是 AlphaFold 的结果。

最初从事高温电镜的试验中所室也是如此，高温电镜可以注意到闪冻核酸的特写。爱荷华大学教堂山校本部的构件学家和药理学家 Bryan Roth 真是，在某些只不过，AlphaFold 的将近学模型确切地假设了叫作G-核糖体氨酸酶(GPCRs) 的核酸的独特基本特征，而其他量化来顺利完形同却搞错了。他真是："它无论如何就让很适当生形同第一个将近学模型，然后我们用一些试验中所将近据对其顺利完形同完善。这为我们耗费了一些星期"。

但 Roth 多余真是，AlphaFold 近于为显然那么确切。他真是，在他的试验中所室仍不曾彻底解决但尚不曾刊出的几十个 GPCR 构件中所，有达有一半的星期，AlphaFold 的构件是远比好的，而另一半的星期对我们的目地来真是或多或少是有心的"。他真是，在某些只不过，AlphaFold 上标的假设具很高的确实，但试验中所构件说明了它是有误的。即使该软体是于是以确地的，它也很难三维一个核酸与抑制剂或其他糖类 (底物) 相辅相成时的样子，这不太可能时会大幅度发生变化构件。这种无视使 Roth 坚称 AlphaFold 对抑制剂注意到有多大起着。

在抑制剂注意到管理工作中所，常用量化入轨软体来抽样将近十亿的糖类，以找出一些不太可能与核酸相辅相成的糖类便是这是它们不太可能形同为简便抑制剂的一个迹象，这一点越来越普遍。Roth 今天于是以与加州大学芝加哥校本部的抑制剂药理学家 Brian Shoichet 共同，就让 AlphaFold 的假设与试验中所确切的构件在这项管理工作中所如何近于为。

Shoichet 真是，他们将管理工作CD在 AlphaFold 的假设与试验中所构件相符合的核酸上。但即使在这些只不过，入轨软体也时会为试验中所构件和 AlphaFold 透过各有不同的 hit，这暗示近于为大的歧异不太可能很关键性。“这近于为意味着我们不时会找出在此之后底物，我们只时会找出各有不同的底物，”Shoichet 真是。他的他的团队今天准备合形同常用 AlphaFold 构件上标的潜在抑制剂，并在试验中所室中所测试它们的活性。

此前瞻性急切

Shoichet 真是，制剂原先公司和生物体核心技术原先公司的学术研究管理人员对 AlphaFold 在坚持不懈抑制剂注意到各个方面的潜力令人震惊兴奋。"不可或缺的急切主义是我要描绘的。" 2021年11同年，DeepMind 推造出了自己的再分原先公司 IsoMorphic Labs，借以将 AlphaFold 和其他 AI 来顺利完形同系统设计建筑设计于抑制剂注意到。但该原先公司对其原先只字不曾提。

Karen Akinsanya 在总部坐落于纽达的抑制剂注意到原先公司 Schrödinger 为首治疗抑制剂的联合开发，该原先公司还公布了药理学三维软体，她真是她和她的熟人仍不曾在常用 AlphaFold 构件，除此以外 GPCRs，顺利完形同绑定抽样和候选抑制剂的硫建筑设计各个方面拿下了一些形同功。她注意到，就像试验中所构件一样，必须额外的软体来明了核糖体质侧链的细节或单个原子不太可能所在的此前方。一旦动手到这一点， AlphaFold 构件已被断定足以聘请抑制剂注意到便是在某些只不过。

"很难真是'这是万能的'，因为你可以对一个构件动手得近于为好，所以它明显适使用所有构件"。Akinsanya 真是："只不过不是这样。她和她的熟人们注意到，AlphaFold 的确切性假设并很难暗示一个构件是否对以后的抑制剂抽样简便。她真是，AlphaFold 构件将永远不时会只不过取代抑制剂注意到中所的试验中所性构件。但它们不太可能时会通过多余试验中所分析方法来较慢这一过程。

对 AlphaFold 令人震惊怪异的抑制剂联合开源在1同年份发给了好消息，DeepMind 终止了对其使用商业活动系统设计建筑设计的一个不可或缺受限制。当该原先公司在2021年7同年公布 AlphaFold 的字符时，它曾按规定，运转 AlphaFold 专家系统设计所须的参将近或权重便是在将近十万个核酸构件和核苷酸上基础训练的网络的终于结果便是不用使用非商业活动用途。Akinsanya 真是，这对产业基本要素的一些人来真是是一个艰难重重，当 DeepMind 发生变化立场时，造浮现了"兴奋的风潮"。(RoseTTAFold也有十分相似的受限制，其联合开源之一Ovchinnikov真是。但下一个原先原版本将是只不过OpenBSD的)。

AI来顺利完形同不仅发生变化了研究者确切核酸大小的方式则。一些学术研究管理人员准备常用它们来生产商全在此之后核酸。西雅图华盛顿大学的生物体药理学家 David Baker 真是："深度研习准备只不过发生变化我的小两组顺利完形同核酸建筑设计的方式则"，他是建筑设计核酸以及假设其构件科技领域的为首者。他的他的团队与量化药理学家 Minkyung Baek 为首了联合开发 RoseTTAFold 的管理工作。

Baker 的他的团队让 AlphaFold 和 RoseTTAFold 来"hallucinate (变幻) "在此之后核酸。学术研究管理人员发生变化了AI字符，以便在任意随机的核糖体质核苷酸时，软体将对其顺利完形同优化，直到它们十分相似于专家系统设计所上标的核酸。

属于自己中所的核酸：将专家系统设计假设的核酸构件与实际构件顺利完形同近于为的图形

2021年12同年，Baker 和他的熟人研究报告真是在细菌中所表达了129个这些 hallucinated 的核酸，并注意到其中所有达五分之一的核酸折叠形同十分相似于其假设的构件。Baker 真是："这确实是第一个断定，你可以常用这些的网络来建筑设计核酸。他的他的团队今天准备常用这种分析方法来建筑设计动手简便的心里的核酸，例如合成一个特定的聚合反应，分析方法是登录负责所须功用的核糖体质，让AI来建筑设计一小。"

AlphafoldAI系统设计准备假设的四种核酸构件的动画

四个核酸"hallucination"的例子。在每个例子中所，AlphaFold都时会呈现一个随机的核糖体质核苷酸，假设构件，并发生变化核苷酸，直到软体自觉地假设它将时会折叠形同一个具明确的三维空在在构件的核酸。颜色透露假设的确实 (红色透露近于为低的确实，黄色和浅蓝色到红色透露近于为高的确实) 。为了清晰起见，初始帧仍不曾近于慢了速度。 揭穿AlphaFold

当 DeepMind 公布其 AlphaFold 字符时，Ovchinnikov 想更高地明了该来顺利完形同的管理工作原理。在几天之内，他和除此以外Steinegger在内的量化微生物体学熟人设立了一个叫动手 ColabFold 的网站，允许任何人向 AlphaFold 或 RoseTTAFold 递交核酸核苷酸并获得构件假设。Ovchinnikov 所想他和其他研究者将常用 ColabFold 设法"打破" AlphaFold，例如，通过透过关于靶点核酸核苷酸演化家庭成员的虚假信息。通过这样动手，Ovchinnikov 借此他能确切该的网络是如何学时会假设构件的。

事实断定，大多将近常用 ColabFold 的学术研究管理人员只是想得到一个核酸构件。但其他学术研究管理人员将其作为一个跨平台，修改 AlphaFold 的匹配，以彻底解决在此之后系统设计建筑设计。"我没就让时会有各种类型的死亡威胁，"Jumper真是。

到此此前，最风靡一时的死亡威胁是在核酸一氧化氮上常用该来顺利完形同，该一氧化氮由多个药理学键的便是通常是相互交织的便是多肽两组形同。就像原生质一氧化氮一样，巨噬细胞中所的许多核酸在与多个核酸亚基形形同一氧化氮时发挥起着。

AlphaFold借以假设单个多肽的大小，其基础训练只不过由此类核酸两组形同。但该的网络无论如何仍不曾明了了一些关于一氧化氮如何折叠在一齐的专业知识。AlphaFold 的字符公布几天后，东京大学的核酸生物体信息学家 Yoshitaka Moriwaki 在推特上透露，如果将两个核酸核苷酸与长连结核苷酸切口在一齐，它可以确切假设它们之在在的药理学键。Baek 很慢共享了另一个从联合开发 RoseTTAFold中所收集到的假设一氧化氮的技巧。

ColabFold 日后投身了假设一氧化氮的技能。而在2021年10同年，DeepMind 公布了一个叫动手 AlphaFold-Multimer 的更原先，与此前者各有不同，它是最初针对核酸一氧化氮顺利完形同基础训练的。Jumper 的他的团队将其系统设计建筑设计于 PDB 中所的将近千个一氧化氮，并注意到它假设了有达70%的已知核酸-核酸药理学键。

这些来顺利完形同仍不曾在坚持不懈学术研究管理人员注意到潜在的原先核酸好朋友。Elofsson 的他的团队常用 AlphaFold 假设了65000一个生物核酸对的构件，这些核酸对根据试验中所将近据被坚称有药理学键。Baker为首的一个他的团队常用 AlphaFold 和 RoseTTAFold 来三维却是每一对由酵母字符的核酸之在在的药理学键，注意到了100多个以此前不曾知的一氧化氮。Elofsson 真是，这样的抽样只是一个起点站。它们在假设一些核酸配对各个方面动手得不太好，比如说是那些保持稳定的核酸配对，但在上标更多的瞬时药理学键各个方面却很艰难。"Elofsson 真是："因为它看起来很好近于为意味着它是于是以确地的。你必须一些试验中所将近据来断定你是于是以确地的。"

Kosinski 真是，原生质一氧化氮的管理工作是一个不太好的例子，真是明假设和试验中所将近据可以一齐管理工作。"这不像是我们把所有的30个核酸，丢到 AlphaFold，然后得到构件造出来"。为了把假设的核酸构件放入一齐，该他的团队常用了原生质一氧化氮的三维空在在缩放，这些缩放是用一种叫动手高温静电扫描的高温静电学多种形式捕获的。在一个例子中所，很难确切核酸差不多总体的试验中所注意到了该一氧化氮的两个两组形同部分之在在实际上令人震惊惊讶的药理学键，AlphaFold 的将近学模型随后证实了这一点。

蛋白质两组网关：生物原生质一氧化氮的两个视图说明了它是如何嵌入巨噬细胞质的

Kosinski显然该他的团队现阶段的原生质一氧化氮地图是学术研究原生质一氧化氮如何受控 (以及它在性疾病中所如何失灵) 的试验中所和三维的起点站。

AlphaFold的在实践中

对于 AlphaFold 拿下的所有成果，研究者们真是，关键性的是要确切它的在实践中便是比如说是因为那些不擅长假设核酸构件的学术研究管理人员常用它。

设法将 AlphaFold 系统设计建筑设计于破坏核酸共存构件的各种蛋白质突变，除此以外与更早肺癌有关的蛋白质突变，证实该软体不具备假设核酸原先蛋白质突变结果的技能，因为不能与演化有关的核苷酸可供学术研究。

AlphaFold 他的团队今天准备考虑如何建筑设计一个专家系统设计来管控在此之后蛋白质突变。Jumper 亦同计，这将必须的网络更高地假设一个核酸如何从其不曾折叠状态转为折叠状态。纽达市哥伦比亚大学的量药理学家 Mohammed AlQuraishi 真是，这不太可能必须只倚靠它所学的核酸物理学专业知识来假设构件的软体。他真是："我们不感兴趣的一件事是在不常用演化信息的只不过从一般来说核苷酸顺利完形同假设。这是一个不可或缺的问题，确实仍不曾彻底解决。"

AlphaFold 也被建筑设计为假设一般来说构件，尽管它仍不曾被黑客揭穿了更有一个。但是许多核酸具多种双键，这不太可能对它们的功用很关键性。"Schueler-Furman 真是："AlphaFold 不会真于是以管控那些可以在各有不同双键中所采用各有不同构件的核酸。而且假设是针对紧张状态的构件，而许多核酸与底物如 DNA 和 RNA、脂肪酸大分子和磷如铁一齐发挥起着。Elofsson 真是："我们仍然缺失底物，我们缺失关于核酸的其他一切。"

AlQuraishi 真是，联合开发这些下一代的专家系统设计将是一个相当大的下一场。AlphaFold 缺少于几十年的学术研究，这些学术研究造成了核酸的试验中所构件，的网络可以借此所研习。现阶段不会获得如此大量的将近据来捕捉核酸动力学，或者可以与将近万亿个糖类药理学键的核酸的构件。Jumper 多余真是，PDB 除此以外核酸与其他大分子药理学键的构件，但这只是注意到药理学多样性的一小部分。

学术研究管理人员显然，他们必须星期来确切如何很好地常用 AlphaFold 和方面的 AI 来顺利完形同。AlQuraishi 显然这与的电视的更早有相似之处，在此之此前一些节目两组是由FM名记者简单地阅读原先闻。"我显然我们时会注意到我们还不能就让的构件的原先系统设计建筑设计。"

AlphaFold 社会主义革命的三站在哪内都，谁也真是不准。Baker 真是："心里变化得太慢了，去年我们时会看不到常用这些来顺利完形同拿下的真于是以的重大成就"。EMBL-EBI 的量药理学家 Janet Thornton 显然 AlphaFold 最小的影响之一不太可能只是真是服学家对来自量化和学说分析方法的立论愈发开放"，她真是："对我来真是，社会主义革命是思维方式则的发生变化。"

AlphaFold 社会主义革命感受到了 Kosinski 的大属于自己。他所想 AlphaFold 启发的来顺利完形同不仅可以用来为单个核酸和一氧化氮三维空在在，而且可以为整个巨噬细胞器甚至巨噬细胞三维空在在，直至单个核酸大分子的准确度。"这是我们在不曾来几十年内都将遵循的属于自己。"

请注意：

Callaway E. What's next for AlphaFold and the AI protein-folding revolution. Nature. 2022 Apr;604(7905):234-238. doi: 10.1038/d41586-022-00997-5.

本文转载自其他网站，不象征性健康基本要素本质和立场。如有素材和照片的专业知识产权责难，请立即联系我们（投递：guikequan@hmkx.cn）

。

安徽白癜风医院哪最好
江西男科医院哪个比较好
南宁白癜风医院地址
山东妇科医院去哪家好
厦门白癜风医院排行榜