наука и технологии · 28.10.2026, 06:52

Новый подход к проектированию белков с помощью естественного языка

Исследователи из Китая разработали инструмент Pinal, который позволяет создавать белки на основе текстовых описаний на естественном языке, упрощая процесс проектирования белков.

image of a barrel formed by criss-crossing green strands, each representing the path taken by a string of amino acids.

Проектирование белков с использованием ИИ и текстовых подсказок

Традиционное проектирование белков требует глубоких знаний о структуре и функциях аминокислот. Новый инструмент Pinal позволяет задавать описание желаемой функции белка на естественном языке, после чего система генерирует последовательность аминокислот и структурный набросок.

Pinal работает в два этапа: сначала текстовая инструкция преобразуется в структурный шаблон, затем формируется аминокислотная последовательность с учётом вероятностей различных структурных вариантов. Для обучения использовались большие базы данных белков с аннотациями функций.

Испытания и результаты применения Pinal

В тестах Pinal создал десятки тысяч вариантов белков с заданными функциями, например, способных светиться подобно флуоресцентному белку GFP. После фильтрации осталось около 30 кандидатов, из которых один проявил желаемую функцию в лабораторных условиях.

Хотя доля успешных вариантов невысока, это демонстрирует возможность создания уникальных белков, отличающихся от известных последовательностей, с последующей проверкой в лаборатории.

Разработка Carbon X для анализа и проектирования ДНК

Параллельно с проектированием белков была создана модель Carbon X, разработанная Hugging Face и партнёрами, которая способна работать с последовательностями ДНК и английским языком, переводя между ними и предсказывая последствия изменений в геноме.

Carbon X можно запускать на локальном оборудовании, что снижает затраты и повышает конфиденциальность, поскольку пользователи не обязаны передавать данные в облачные сервисы. Однако модель имеет ограничения, например, в точности определения позиций в длинных последовательностях и склонности к ошибкам при недостаточно конкретных запросах.

Влияние на биотехнологии и перспективы развития

Инструменты, подобные Pinal и Carbon X, расширяют доступ к сложным биотехнологическим методам, снижая порог для специалистов и исследователей. Несмотря на необходимость лабораторной проверки результатов, такие технологии могут ускорить разработку новых лекарств, ферментов и биоматериалов.

Использование естественного языка для описания биологических функций способствует более интуитивному взаимодействию с системами проектирования, что открывает новые возможности для инноваций в медицине, промышленности и экологии.

Новый подход к проектированию белков с помощью естественного языка

Проектирование белков с использованием ИИ и текстовых подсказок

Испытания и результаты применения Pinal

Разработка Carbon X для анализа и проектирования ДНК

Влияние на биотехнологии и перспективы развития

Читайте также

Учёные воссоздали загадочный эффект древнего Ликургова кубка с помощью современных технологий

Anthropic признал трудности выхода на рынок биотехнологий в новом IPO

NASA готовит тройной запуск ракет для новой лунной миссии Artemis 3

Anduril и Qualcomm представили BlueChip — первый в США защищённый ноутбук с большей частью компонентов американского производства