Model Kecerdasan Buatan Simulasi 500 Juta Tahun Evolusi ciptakan Protein Fluoresens yang Baru
AI model simulates 500 million years of evolution to create a novel fluorescent protein https://dailyai.com/2024/07/ai-model-simulates-500-million-years-of-evolution-to-create-a-novel-fluorescent-protein/

Para ilmuwan telah mengembangkan sistem kecerdasan buatan (AI) yang mampu mensimulasikan ratusan juta tahun evolusi protein, menciptakan protein fluoresen baru yang tidak ada di alam.

Tim peneliti, dipimpin oleh Alexander Rives di EvolutionaryScale, menciptakan model bahasa besar (LLM) bernama ESM3 untuk memproses dan menghasilkan informasi tentang urutan, struktur, dan fungsi protein.

Dengan melatih data dari miliaran protein alami, ESM3 belajar untuk memprediksi bagaimana protein bisa berevolusi dan berubah seiring waktu.

"ESM3 adalah simulator emergen yang telah dipelajari dari menyelesaikan tugas prediksi token pada data yang dihasilkan oleh evolusi," jelas para peneliti dalam studi tersebut.

Untuk menguji model tersebut, tim meminta ESM3 untuk merancang protein fluoresen hijau yang baru - jenis protein yang bertanggung jawab atas bioluminesensi pada beberapa hewan laut dan banyak digunakan dalam penelitian bioteknologi.

Protein yang dihasilkan AI, yang diberi nama esmGFP, hanya memiliki 58% urutan yang mirip dengan protein fluoresen yang dikenal.

Secara luar biasa, esmGFP menunjukkan kecerahan yang sebanding dengan GFP alami dan mempertahankan struktur berbentuk barel yang penting untuk fluoresensi.

Peneliti memperkirakan bahwa menghasilkan protein yang jauh dari GFP yang dikenal ini akan memakan waktu lebih dari 500 juta tahun evolusi alami.

Proses menghasilkan esmGFP melibatkan beberapa langkah kunci, mulai dari pelatihan model hingga pengujian eksperimental dan penyempurnaan desain protein.

Penelitian ini memiliki implikasi yang luas dalam bidang rekayasa protein dan bioteknologi, membuka jalan baru untuk menciptakan protein dengan fungsi atau sifat yang diinginkan.

Pentingnya etika dalam desain protein AI juga ditekankan untuk mencegah dampak negatif yang mungkin timbul dari penggunaan teknologi ini.