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A L’IA simule 500 millions d’années d’évolution et le résultat est impressionnant

by Nouvelles

2025-02-03 17:00:00

Que se passerait-il si nous pouvions simuler l’évolution dans un laboratoire? C’est le point de départ de ESM3, un modèle d’intelligence artificielle qui mélange la biologie, la science évolutionniste pour réaliser quelque chose qui jusqu’à récemment semblait la science-fiction: créer une protéine inconnue dans la nature au sein d’un laboratoire. Cette étape a été possible grâce à la collaboration de scientifiques de Échelle évolutionniste —Une startup de IA fondée par d’anciens Meta et ingénieurs soutenus par Amazon et Nvidia – et l’organisation Institut d’arc.

“Plus de trois milliards d’années d’évolution ont produit une image de la biologie codée dans l’espace des protéines naturelles”, écrivent les écrivains, dirigés par Thomas Hayes, fondateur de l’échelle évolutionnaire. Ils peuvent générer des protéines fonctionnelles Ce sont loin d’être des protéines connues, “les experts de leur étude publiés dans le magazine soulignent Science.

Profiter du pouvoir de l’IA pour obtenir une découverte scientifique

Le modèle d’IA génératif multimodal a été conçu pour créer de nouvelles protéines en nourrissant son composant LLM (modèle grand langage) avec d’énormes quantités de données, y compris des séquences de protéines (Plus de 3 000 millions) ou les structures. Dans ce cas, il a été formé pour imiter 500 millions d’années d’évolution sur Terre. ESM3 Raison sur la séquence, la structure et la fonction des protéines.

Parmi toutes les générations de protéines qui ont synthétisé l’intelligence artificielle, ils ont trouvé une protéine fluorescente brillante à une grande distance – parlant de manière évolutive – (((58% d’identité) de protéines fluorescentes connues. Ils ont réussi à obtenir le code d’une protéine auparavant inconnue, similaire à ceux que nous pouvons trouver dans les méduses et les coraux (c’est ce qui leur donne la couleur fluorescente verte aux méduses ou aux poissons bioluminescents et à la luminosité aux coraux).

Une protéine qui n’existe pas dans la nature

Les protéines sont l’une des composantes de base de la vie et remplissent plusieurs fonctions dans le corps, comme le développement des muscles et les maladies de combat. Mais il comprend également des évolutions surprenantes de forme comme celles qui permettent la photosynthèse ou qui font briller certains animaux dans l’obscurité. Dans ce cas, la nouvelle protéine en question, a été baptisé comme esmgfp Et il est fluorescent, comme son Tagrfp relatif.

Le code de cette nouvelle protéine ne partage que 58% des instructions; Le reste de la séquence est unique et J’aurais besoin, dans la nature, un total de 96 mutations génétiques différentes pour évoluer. Selon l’étude, il est séparé de plus de 500 millions d’années d’évolution par rapport aux protéines naturelles connues, ce qui signifie que ces changements auraient pris tout ce temps pour se produire naturellement.

Grâce au fait que ce modèle s’est développé en utilisant des protéines de diverses parties de la planète – “de la jungle amazonienne et des profondeurs océaniques, à des environnements extrêmes tels que les évents hydrothermaux ou les microbes présents dans une simple poignée de terres”, selon les chercheurs -, ESM3 a la capacité de modéliser une large gamme de protéines et de concevoir de nouvelles Avec un niveau de précision jamais vu auparavant.

Et quelle valeur pratique peut avoir cette découverte?

Protéines artificielles telles que ESMGFP Ils pourraient ouvrir de nouvelles portes en médecine, sciences de l’environnement et biologie synthétique. Peut-être à l’avenir pas excessivement distant, les scientifiques pourraient créer des protéines pour plusieurs environnements, des médicaments aux biomatériaux, simplement avec un peu d’aide de l’intelligence artificielle.



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