इव्होल्यूशनरीस्केलचे ESM3: प्रोटीन संशोधनात एक मोठी झेप

इव्होल्यूशनरीस्केलचे ESM3: प्रथिन संशोधनात एक मोठी झेप

गेल्या वर्षी 25 जून रोजी, इव्होल्यूशनरीस्केलने ESM3 नावाचे एक नवीन जैविक मॉडेल सादर केले. 98 अब्ज पॅरामीटर्स असलेले हे मॉडेल जगातील सर्वात मोठे मॉडेल आहे. प्रथिने समजून घेण्यासाठी आणि त्यांच्यावर काम करण्यासाठी हे मॉडेल खूप महत्त्वाचे आहे.

ESM3 प्रथिने त्रिमितीय रचना आणि कार्य एका विशिष्ट सांकेतिक भाषेत रूपांतरित करते. यामुळे प्रत्येक 3D रचना अक्षरांच्या मालिकेत दर्शविली जाते. ESM3 एकाच वेळी प्रथिन क्रम, रचना आणि कार्य प्रक्रिया करू शकते. हे मॉडेल अणु-स्तरावरील माहिती आणि उच्च-स्तरीय सूचना एकत्र करून नवीन प्रथिने तयार करू शकते. ESM3 चे उत्क्रांतीचे अनुकरण 5 ट्रिलियन वर्षांच्या नैसर्गिक उत्क्रांतीइतके आहे.

मोफत API आणि तज्ञांची मान्यता

जेव्हा ESM3 प्रथम सादर केले गेले, तेव्हा वैज्ञानिक आणि औषधनिर्माण समुदायात खूप उत्सुकता होती. अलीकडेच, पहाटे 4 वाजता, इव्होल्यूशनरीस्केलने ESM3 API विनामूल्य उपलब्ध करण्याची घोषणा केली, ज्यामुळे जगभरातील शास्त्रज्ञांना प्रथिने भाकीत करता येतील.

ट्युरिंग पुरस्कार विजेते आणि मेटाचे मुख्य वैज्ञानिक यान लेकुन यांनी इव्होल्यूशनरीस्केलच्या या कामगिरीचे कौतुक केले आहे. ते म्हणाले, 'हे खूप छान गोष्ट आहे.'

मी अनेक वर्षांपासून AI बद्दल लिहित आहे आणि मला वाटते की हा एक महत्त्वाचा क्षण आहे. ESM3 हे फक्त एक मॉडेल नाही, तर ते अणु स्तरावर प्रथिने समजून घेण्यासाठी आणि तयार करण्यासाठी एक महत्त्वाचे यश आहे, ज्यामुळे वैद्यकीय क्षेत्रात मोठा बदल घडू शकतो.

ESM3 ची संगणकीय शक्ती आणि क्षमता

ESM3 ला जगातील सर्वात शक्तिशाली GPU क्लस्टरवर प्रशिक्षित केले आहे. यासाठी 1x10^24 FLOPS पेक्षा जास्त संगणकीय शक्ती आणि 98 अब्ज पॅरामीटर्स वापरले गेले आहेत. जैविक मॉडेल प्रशिक्षणात ही सर्वात मोठी गुंतवणूक आहे.

या मॉडेलची मुख्य क्षमता म्हणजे प्रथिने क्रम, रचना आणि कार्य एकाच वेळी हाताळणे. हे प्रथिने कसे कार्य करतात हे समजून घेण्यासाठी आवश्यक आहे. 3D रचना आणि कार्य एका सांकेतिक भाषेत रूपांतरित करून, मोठ्या प्रमाणात प्रशिक्षण देणे आणि नवीन क्षमता अनलॉक करणे शक्य झाले आहे.

• मल्टीमॉडल दृष्टीकोन: ESM3 मल्टीमॉडल दृष्टीकोन वापरते, ज्यामुळे ते उत्क्रांतीच्या दृष्टिकोनातून क्रम, रचना आणि कार्यांमधील संबंध शिकण्यास सक्षम होते.
• मास्क केलेले भाषा मॉडेलिंग: प्रशिक्षणादरम्यान, ESM3 मास्क केलेले भाषा मॉडेलिंग वापरते. हे प्रथिने क्रम, रचना आणि कार्याचा काही भाग मास्क करते आणि नंतर मास्क केलेले भाग भाकीत करते. यामुळे मॉडेलला या घटकांमधील संबंध अधिक चांगल्या प्रकारे समजण्यास मदत होते.

नवीन प्रथिने आणि वास्तविक जगातील उपयोग

ESM3 च्या मल्टीमॉडल तर्कामुळे नवीन प्रथिने अचूकपणे तयार करता येतात. उदाहरणार्थ, वैज्ञानिक ESM3 ला विशिष्ट सक्रिय साइट्ससह प्रथिन सांगाडे तयार करण्यास सांगू शकतात. हे प्रथिन अभियांत्रिकीमध्ये खूप महत्त्वाचे आहे, विशेषतः प्लास्टिक कचरा कमी करण्यासाठी एन्झाईम तयार करण्यासाठी.

ESM3 ची क्षमता वाढवता येते. मॉडेल जसजसे मोठे होते, तसतसे त्याची समस्या सोडवण्याची क्षमता सुधारते. तसेच, ESM3 स्वतःच्या फीडबॅक आणि प्रयोगशाळेतील डेटाद्वारे स्वतःला सुधारू शकते.

वास्तविक जगात, ESM3 ने प्रभावी क्षमता दर्शविली आहे. उदाहरणार्थ, त्याने esmGFP नावाचे नवीन ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन तयार केले आहे, जे ज्ञात फ्लोरोसेंट प्रथिनांपेक्षा फक्त 58% समान आहे.

esmGFP चा शोध: प्रयोगांमध्ये असे दिसून आले आहे की esmGFP ची चमक नैसर्गिक GFP प्रमाणेच आहे. मात्र, त्याची उत्क्रांती नैसर्गिक उत्क्रांतीपेक्षा वेगळी आहे, हे दर्शवते की ESM3 कमी वेळेत 500 दशलक्ष वर्षांपेक्षा जास्त नैसर्गिक उत्क्रांतीचे अनुकरण करू शकते.