Nuovi strumenti di intelligenza artificiale aprono le porte per una ricerca astrobiologica più approfondita

Nuovi strumenti di intelligenza artificiale aprono nuove prospettive per una ricerca astrobiologica approfondita

Intelligenza Artificiale sta facendo scalpore in molti settori per la sua capacità di rilevare pattern in modo più efficiente rispetto agli esseri umani. In uno di questi settori, l’Astrobiologia, nuove tecniche di apprendimento profondo sono pronte a scoprire un tesoro di nuove famiglie di proteine che potrebbero aiutare a svelare nuovi misteri.

In uno studio pubblicato su Nature, un team di ricerca dell’Università di Basilea e dell’Istituto Svizzero di Bioinformatica SIB ha utilizzato l’apprendimento profondo per fare queste scoperte e contribuire a spingere avanti la scienza delle proteine.

Tutto ciò è stato reso possibile da AlphaFold, che ha fatto scalpore scoprendo quasi tutte le proteine conosciute sulla Terra. Lo strumento, addestrato su dati proteici raccolti dai scienziati della vita nel corso degli ultimi cinquant’anni, può prevedere le forme tridimensionali delle proteine con un alto livello di accuratezza.

Grazie al successo di AlphaFold, il team è stato in grado di modellare 215 milioni di proteine. Questo enorme numero sta fornendo loro insight sulla forma possibile di quasi tutte le proteine. Questo è estremamente utile perché permette lo studio di proteine che non sono ancora state studiate sperimentalmente.

Joana Pereira, leader dello studio, ha detto: “Ci sono ora molte fonti di informazioni sulle proteine, che racchiudono preziose intuizioni su come le proteine evolvono e funzionano”. Uno dei problemi che doveva essere affrontato prima dell’utilizzo di strumenti di IA come AlphaFold era l’enorme quantità di dati.

Tali dati, sebbene preziosi, sono difficili da filtrare nel tempo senza un gran numero di lavoratori umani. Ma con AlphaFold, ora è possibile. Durante lo studio, i ricercatori hanno costruito una rete interattiva di 53 milioni di proteine con strutture AlphaFold di alta qualità.

La dott.ssa Janani Durairaj, prima autrice dello studio, ha detto: “Questa rete rappresenta una preziosa fonte per la previsione teorica di famiglie di proteine sconosciute e delle loro funzioni su larga scala”. Il team è riuscito a identificare 290 nuove famiglie di proteine e una nuova conformazione proteica che sembra assomigliare alla forma base di un fiore.

Per settori come l’Astrobiologia, AlphaFold può aprire nuove possibilità mai pensate per le proteine. Fornendo nuove intuizioni sulle possibili vie di evoluzione, che se dimostrate nel tempo, dovrebbero mostrare la diversa natura della vita nell’universo.

Janani Durairaj conclude, “Speriamo che questa risorsa possa aiutare non solo i ricercatori e i curatori, ma anche gli studenti e gli insegnanti fornendo una nuova piattaforma per conoscere la diversità delle proteine, dalla struttura, alla funzione, all’evoluzione”.

Ma non solo nell’Astrobiologia dove AlphaFold brilla. I ricercatori hanno contato su AlphaFold in passato anche per aiutare la scoperta accurata di farmaci e altri progressi medici.