Сегодня 26 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → биология

OpenAI представила ИИ-модель GPT-Rosalind для учёных-биологов

OpenAI анонсировала большую языковую модель искусственного интеллекта, специально обученную для работы в области биологической науки. Она получила название GPT-Rosalind, и это редкий случай, когда крупная технологическая компания выпускает модель, ориентированную на относительно узкий круг научных знаний.

 Источник изображения: Growtika / unsplash.com

Источник изображения: Growtika / unsplash.com

Система разработана для решения двух основных проблем, с которыми сталкиваются современные исследователи в области биологии. Первая — это огромные массивы данных, сформированные за несколько десятилетий секвенирования генома и белков, которые могут оказаться слишком обширными для отдельного исследователя. Второе — наличие множества узкоспециализированных разделов биологической науки, у каждого из которых есть собственные методы и терминология. Так, у специалиста, который работает над геном, активным в клетках мозга, могут возникнуть сложности с изучением огромного объёма литературы по нейробиологии.

OpenAI обучила большую языковую модель на 50 наиболее распространённых биологических алгоритмах, а также на механизмах работы с основными общедоступными базами данных с информацией по биологии. При дальнейшем обучении система получила возможность предлагать вероятные механизмы клеточных процессов и расставлять приоритеты для мишеней при разработке препаратов. Разработчики снизили свойственную большим языковым моделям склонность к подхалимскому поведению, сделав GPT-Rosalind более скептической в ответах, в том числе при создании препаратов. Компания обеспечила модели способность к рассуждениям — к обработке многоэтапных процессов, — а также высокий экспертный уровень, который подтвердился на тестовых примерах.

На текущий момент OpenAI ограничила доступ к модели из опасений, что ей могут злоупотреблять, например, попросив повысить инфекционность вируса — заявки принимаются только от американских организаций. Впоследствии компания выпустит Life Sciences Research Plugin — ограниченный по возможностям вариант системы.

В межзвёздной среде впервые нашли сложное соединение серы — ещё одно свидетельство космического происхождения органики

В кометах и метеоритах Солнечной системы учёные обнаруживают сложные соединения серы, которые могут являться компонентами для синтеза сложных органических соединений, включая по-настоящему живую органику. Но у науки не было надёжных доказательств появления таких сложных соединений в межзвёздной среде ещё до формирования звёздных систем и планет. Теперь такое доказательство есть. Оно всё время было у нас «под носом» — у самого центра Млечного Пути.

 Источник изображения: MPE/ NASA/JPL-Caltech

Источник изображения: MPE/ NASA/JPL-Caltech

В недавно опубликованной в журнале Nature Astronomy работе астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik) сообщили, что в молекулярном облаке G+0.693–0.027 (G+0.027–0.693), расположенном вблизи центра Млечного Пути примерно в 27 000 световых лет от нас, обнаружена сложная содержащая серу молекула 2,5-циклогексадиен-1-тион (C₆H₆S), также известная как тиепин (thiepine).

Это шестиатомное кольцо с атомом серы в структуре, состоящее из 13 атомов (6 углерода, 6 водорода и 1 серы), что делает её самой крупной и сложной молекулой с серой, когда-либо обнаруженной за пределами Земли. Открытие было сделано в молекулярном облаке в области активного звездообразования с высокой концентрацией органических веществ.

Для точной идентификации молекулы учёные использовали данные радионаблюдений от двух радиотелескопов — IRAM и Yebes в Испании, а также искусственно синтезированную в лаборатории молекулу. В лабораторных условиях были получены спектры, которые в точности совпали со спектрами, зафиксированными радиотелескопами.

Ранее в межзвёздной среде находили только простые соединения серы (максимум 6–9 атомов), которые играют важную роль в составе белков и ферментов. Новая молекула поднимается на ступеньку выше, заполняя важный пробел в списке молекулярных пребиотиков, уже обнаруженных в метеоритах, но ранее не найденных в межзвёздной среде. Теперь, после её обнаружения в свободном виде, можно утверждать, что «строительные блоки» жизни возникают задолго до формирования звёзд и планет. Это укрепляет гипотезу о космическом происхождении органики на Земле и открывает путь к поиску целого семейства других подобных веществ в глубоком космосе.

Учёные нашли альтернативную эволюцию — в космосе бактерии и вирусы развиваются иначе

Контролируемый эксперимент на борту Международной космической станции (МКС) показал, что в космосе микроскопическая жизнь подчиняется иным законам и даже простая вирусная инфекция протекает по-другому. Когда бактерии и вирусы-фаги взаимодействуют в условиях микрогравитации, оба организма эволюционируют новыми способами, не наблюдаемыми на Земле. Понимание того, как микробы адаптируются в этой среде, может дать учёным новую основу для разработки биотехнологий.

 Источник изображения: everypixel.com

Источник изображения: everypixel.com

Результаты, опубликованные в журнале PLOS Biology, получены исследователями из Университета Висконсина в Мэдисоне. Они изучили взаимодействие между кишечной палочкой (Escherichia coli, E. coli) и инфицирующим её вирусом — бактериофагом T7. Идентичные образцы параллельно культивировались как на Земле, так и на орбите, чтобы понять, как отсутствие гравитации влияет на циклы заражения, скорость мутаций и стратегии выживания.

На Земле жидкости, содержащие микробы, постоянно перемешиваются конвекцией – тёплые области поднимаются, холодные опускаются. Это движение способствует частым столкновениям вирусов и бактерий, ускоряя инфекцию и размножение. Однако в условиях микрогравитации эти привычные потоки исчезают. Без гравитационного перемешивания всё остаётся в подвешенном состоянии — взаимодействия зависят лишь от медленного молекулярного дрейфа, а не от естественного движения жидкости.

 Источник изображения: techspot.com

Источник изображения: techspot.com

Исследовательская группа обнаружила, что, хотя фаги на борту МКС все ещё могли инфицировать кишечную палочку, этот процесс протекал гораздо медленнее. Меньшее количество столкновений заставило как бактерии, так и вирусы адаптироваться. Фаги начали оптимизировать свою способность прикрепляться к клеткам, с которыми они сталкивались, в то время как бактерии тонко настраивали поверхностные рецепторы, чтобы противостоять этим же атакам. Замедленная, но непрерывная борьба изменила генетический ландшафт обоих организмов.

Полногеномное секвенирование показало, что в образцах с МКС развились уникальные мутации, отсутствующие в контрольной группе на Земле. Фаги, появившиеся в космосе, накопили генетические изменения, которые повысили их способность связываться с бактериальными рецепторами, в то время как кишечная палочка изменила гены, участвующие в работе этих рецепторов, чтобы противостоять вирусной атаке.

Исследователи использовали глубокое мутационное сканирование — высокоточный метод картирования эффектов тысяч мутаций — чтобы отследить, как эти изменения перестраивают белки, связывающие рецепторы фагов. Эта молекулярная перестройка имела неожиданный эффект. Когда эволюционировавшие в космосе фаги были позже протестированы на Земле, они оказались более эффективными против штаммов кишечной палочки, вызывающих инфекции мочевыводящих путей — патогенов, часто устойчивых к стандартным фагам Т7.

 Источник изображения: rupixel.ru

Источник изображения: rupixel.ru

Хотя по словам руководителя исследования Сриватсана Рамана (Srivatsan Raman) это открытие стало случайным, его последствия выходят далеко за пределы МКС. Наблюдения за эволюцией в замедленной среде демонстрируют, как вирусы манипулируют своим генетическим кодом в ограниченных условиях. Эта информация может лечь в основу новых стратегий разработки фаговых терапевтических средств — специально созданных вирусов, нацеленных на бактерии, устойчивые к антибиотикам.

По мнению исследователей, главным практическим препятствием подобных экспериментов остаётся их высокая стоимость, но результаты могут улучшить методы лечения земных инфекций и повысить медицинские меры безопасности для астронавтов, находящихся в длительных миссиях на Луну или Марс.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: REPLACED — любовь и ненависть в Феникс-Сити. Рецензия 4 ч.
Новая статья: Gamesblender № 773: ремейк ACIV: Black Flag, битва за игры в Брюсселе и экранизация Elden Ring 4 ч.
Люди стали говорить на 28 % меньше — виноваты смартфоны и интернет, а пандемия лишь усилили спад 7 ч.
AMD выпустила систему разгона памяти EXPO 1.2 — потенциал она раскроет на Zen 6 12 ч.
Microsoft позволит бесконечно откладывать обновления Windows 11 в течение 35-дневного периода 15 ч.
Google инвестирует в Anthropic $40 млрд и предоставит 5 ГВт вычислительных мощностей на фоне обострившейся ИИ-гонки 21 ч.
Новая статья: Mouse: P.I. For Hire — чёрно-белый Doom с мышами. Рецензия 25-04 00:04
ОАЭ намерены перевести половину госсектора под управление агентного ИИ за два года 24-04 22:55
«Открыла новую главу для корейских игр»: Crimson Desert заслужила уважение премьер-министра Южной Кореи 24-04 21:50
Режиссёр Resident Evil Requiem засветил продажи игры на фотографии с корпоратива Capcom 24-04 20:02