Para peneliti menggunakan AI Model ESM3 untuk mensimulasikan evolusi 500 juta tahun dan menciptakan protein fluorescent baru, merevolusi rekayasa protein.
Menggunakan model bahasa generatif multimodal yang disebut ESM3, Thomas Hayes dan rekannya yang dirancang dan mensintesis protein fluoresen terang baru dengan urutan genetik sangat berbeda dari protein fluoresen yang diketahui. Para peneliti mencatat bahwa pencapaian ini sebanding dengan ESM3 yang mensimulasikan evolusi biologis 500 juta tahun.
Pendekatan ini menawarkan metode inovatif untuk “mencari” lanskap luas protein potensial, meningkatkan pemahaman kita tentang protein yang berevolusi secara alami dan memungkinkan penciptaan protein baru untuk aplikasi dalam kedokteran, remediasi lingkungan, dan banyak bidang lainnya.
Bagaimana ESM3 Bekerja: Pendekatan Baru untuk Pemodelan Protein
ESM3 dapat beralasan atas urutan protein, struktur, dan fungsi, dengan mewakili masing -masing melalui abjad token diskrit yang dapat dikombinasikan dalam model bahasa generatif. Strategi ini berbeda dari penggunaan model bahasa sebelumnya yang hanya diskalakan untuk urutan protein.
Data pelatihan untuk ESM3 terdiri dari 771 miliar token unik yang dibuat dari 3,15 miliar urutan protein, 236 juta struktur protein, dan 539 juta protein dengan anotasi fungsi. ESM3 dapat melatih hingga 98 miliar parameter.
ESM3 sekarang tersedia dalam beta publik melalui API, memungkinkan para ilmuwan untuk merekayasa protein secara terprogram atau melalui aplikasi berbasis browser interaktif. Para peneliti dapat menggunakan API Forge EvolutionaryScale melalui tingkat akses akademik gratis atau menggunakan kode dan bobot model terbuka.
Referensi: “Simulasi 500 juta tahun evolusi dengan model bahasa” oleh Thomas Hayes, Roshan Rao, Halil Akin, Nicholas J. Sofroniew, Deniz Oktay, Zeming Lin, Robert Verkuil, Vincent Q. Tran, Jonathan Deaton, Marius Wiggert, Rohil Badkundri, Irhum Shafkat, Jun Gong, Alexander Derry, Raul S. Molina, Neil Thomas, Yousuf A. Khan, Chetan Mishra, Carolyn Kim, Liam J. Bartie, Matthew Nemeth, Patrick D. Hsu, Tom Sercu, Salvatore Candido dan Alexander Rives, 16 Januari 2025, Sains.
Doi: 10.1126/science.ads0018
