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IA pilotée par Google offre en 3D les structures des protéines...

En accès libre pour les scientifiques, un outil utile et évolutif par ses expériences.

mardi 23 août 2022, par Jaco

Eléments constitutifs de la vie, les protéines sont à la fois variées et lovées principalement au sein et par les organismes, qu’elles servent utilement. Un nouvel outil à la disposition des scientifiques du monde entier, ce nouvel almanach des macromolécules biologiques les plus attractives, est disponible aussi bien en économie qu’en médecine, permettra d’accélérer la recherche. Inéluctablement, il la fera progresser grâce à une meilleure compréhension des éléments constitutifs des différentes formes de vie.

S’il y a un nutriment qui soit à la fois densément présent et le plus couru, du fait de sa valeur, est bien la protéine. Ses variétés sont répertoriées par la base de données AlphaFold, une IA (intelligence Artificielle) relevant de DeepMind qui appartient à Google. Cette structure à vocation scientifique est propulsée avec l’EMB-EMI, l’Institut européen de bio-informatique. Elle est récente et peu explorée, pourtant un trésor.

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Elle contient la structure en 3D de plus de 200 millions de protéines connues. Ces contenus réalisés à partir de diverses sources et avec l’aide de la nouvelle technologie « IA ». C’est amplement décrit cette étude de 2021. Couvrant ainsi tous les règnes du vivant, elle devrait révolutionner la biologie. Les scientifiques commencent après 1 an, car la plateforme date de juillet 2021, à disposer, depuis le même mois de 2022 des prédictions de la structure des protéines.

L’IA est idoine, comme pour les mathématiques sont le langage de description parfait pour la physique, à la poursuite des travaux scientifiques. Nombreux chercheurs pensent catégoriquement que l’IA pourrait s’avérer être la bonne technique pour faire face à la complexité dynamique de la biologie. AlphaFold est donc pionnier dans le domaine émergent de la « biologie numérique », faisant progresser la science et aidant à améliorer la vie ?

L’outil est le mieux classé, dans les milieux scientifiques, avec une large marge de définitions et une grande précision de ces connaissances qui sont librement partagées. Parce que ce savoir aide bien des domaines. La forme d’une protéine est étroitement liée à sa fonction. Connaître la structure d’une protéine permet de mieux comprendre ce qu’elle fait et comment elle fonctionne.

Cette réalisation est un aperçue d’avenir et de ce qui pourrait être possible avec les méthodes de calcul et d’IA appliquées à la biologie. Laquelle, outre la technologie des manipulations en labos, peut être aussi appréhendée tel un système de traitement de l’information dont elle raffole sans limites. Bien qu’elle demeure une chaire extraordinairement complexe et émergente, elle obtient cette fabuleuse prouesse.

Concrètement les problèmes auxquels l’humanité est confrontée peuvent avoir des solutions aidées par ce moyen en accès-libre. Notamment la résistance aux antibiotiques, la pollution "microplastique" et le changement climatique bénéficieront de nouvelles connaissances sur la structure des protéines, ce qui permet de maîtriser leur usage, leur développement ou leurs observations dans ces questions urgentes.

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L’intelligence artificielle peut accélérer considérablement les percées dans de nombreux domaines scientifiques et, à son tour, faire progresser l’humanité. AlphaFold a construit une base de données sur la structure des protéines dans le but de soutenir et d’élever les efforts des scientifiques du monde entier dans le travail important qu’ils accomplissent.

Le travail représente l’aboutissement de cinq années d’énormes efforts, notamment la nécessité de surmonter de manière créative de nombreux revers difficiles. Ce qui a abouti à une multitude de nouvelles innovations algorithmiques sophistiquées. Elles étaient toutes nécessaires pour résoudre des problèmes dont les calculs mathématiques sont alambiqués et auraient longtemps duré. Enfin !

L’approche avec cette IA s’appuie sur les découvertes de générations de scientifiques, rectifiant de fausses ou douteuses pistes, des premiers pionniers de l’imagerie et de la cristallographie des protéines. Des milliers de spécialistes de la prédiction et de biologistes structurels ont passé des années à expérimenter les protéines depuis, c’est en enrichissant leur œuvre qu’elle sera validée.

C’est comme un vieux dicton déjà entendu. L’IA concrétise "bien et vite", en réalisant des calculs et des identifications pour ouvrir de nouveaux horizons scientifiques. Le contenu d’AlphaFold est un ensemble de données, perçu dans les milieux avisés des plus importants depuis la cartographie du génome humain. Il est reconnu que ce qui devait durer des mois ou des années à réaliser, se fait en un jour ou quelques heures avec la technologie dont l’IA .

Human alfa2beta2 hemoglobin.gif
Par Gabby8228 CC BY-SA 4.0, Lien

- Représentation d’une protéine, ici deux sous-unités d’une molécule d’hémoglobine. On observe les hélices α représentées en couleur, ainsi que deux des quatre molécules d’hème, qui sont les groupes prosthétiques caractéristiques de cette protéine.


Voir en ligne : IA - Intelligence Artificielle

     

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