- Das Verständnis und die Erzeugung von Proteinen, den grundlegenden Bausteinen aller Krankheiten, könnten zu neuen Medikamenten und Therapien führen
- Der aktuelle Prozess zur Entwicklung von Proteinen im Labor erfordert viel Rechenleistung und Ressourcen, einschließlich der Erzeugung von Proteinstrukturen und Aminosäuresequenzen
- EvoDiff vereinfacht diesen Prozess, indem es hochwertige, vielfältige Proteine aus einer gegebenen Proteinsequenz erzeugt, ohne strukturelle Informationen über das Zielprotein zu benötigen
- Das Open-Source-Projekt EvoDiff kann zur Entwicklung neuer Therapien, von Methoden zur Wirkstoffverabreichung und von Enzymen für industrielle chemische Reaktionen genutzt werden
- Es arbeitet nach dem Prinzip „Die Proteinsequenz ist alles“ und entwirft neue Proteine, indem es sich im Protein-Engineering vom Struktur-Funktions-Paradigma löst
- Das EvoDiff-Framework basiert auf einem Modell mit 640 Millionen Parametern, das mit Daten aus dem OpenFold-Datensatz und UniRef50 über verschiedene Spezies und Klassen von Proteinfunktionen trainiert wurde
- Als Diffusionsmodell ähnlich modernen Bilderzeugungsmodellen lernt es, bei einem anfänglichen Protein, das fast vollständig aus Rauschen besteht, schrittweise Rauschen zu entfernen und sich einer Proteinsequenz anzunähern
- Es erzeugt neue Proteine, füllt Lücken in bestehenden Proteindesigns und erfüllt spezifische funktionale Ziele
- Indem Proteine im Sequenzraum statt anhand ihrer Struktur entworfen werden, wird die Synthese ungeordneter Proteine möglich, die in Biologie und Krankheiten eine wichtige Rolle spielen
- Die Forschung wurde noch nicht peer-reviewt, und bevor das Framework kommerziell genutzt werden kann, sind weitere Skalierungsarbeiten erforderlich
- Das EvoDiff-Team plant, die vom Modell erzeugten Proteine im Labor zu testen, um ihre Lebensfähigkeit zu beurteilen; bei Erfolg soll mit der nächsten Generation des Frameworks begonnen werden
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