अल्फाफोल्ड: ए टूर डी फोर्स इन साइंस
- Google के स्वामित्व वाली कंपनी डीपमाइंड ने हाल ही में घोषणा की कि उसने अल्फाफोल्ड का उपयोग करके 200 मिलियन से अधिक प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचनाओं की भविष्यवाणी की थी।
अल्फाफोल्ड क्या है?
- अल्फाफोल्ड एक AI-आधारित प्रोटीन संरचना भविष्यवाणी उपकरण है।
- यह डीप न्यूरल नेटवर्क नामक कंप्यूटर सिस्टम पर आधारित है।
- मानव मस्तिष्क से प्रेरित होकर, तंत्रिका नेटवर्क बड़ी मात्रा में इनपुट डेटा का उपयोग करते हैं और ठीक उसी तरह वांछित आउटपुट प्रदान करते हैं जैसे मानव मस्तिष्क कैसा होगा।
- वास्तविक कार्य इनपुट और आउटपुट परतों के बीच ब्लैक बॉक्स द्वारा किया जाता है, जिसे हिडन नेटवर्क कहा जाता है।
- अल्फाफोल्ड को इनपुट के रूप में प्रोटीन अनुक्रमों के साथ फीड किया जाता है।
- जब प्रोटीन अनुक्रम एक छोर से प्रवेश करते हैं, तो अनुमानित त्रि-आयामी संरचनाएं दूसरे के माध्यम से बाहर आती हैं।
- यह "प्रशिक्षण, सीखने, पुन: प्रशिक्षण और पुनः सीखने" के आधार पर प्रक्रियाओं का उपयोग करता है।
- पहला कदम कंप्यूटर मॉडल को प्रशिक्षित करने के लिए प्रोटीन डाटा बैंक (पीडीबी) में 1,70,000 प्रोटीन की उपलब्ध संरचनाओं का उपयोग करता है।
- फिर, यह उस प्रशिक्षण के परिणामों का उपयोग पीडीबी में नहीं प्रोटीन की संरचनात्मक भविष्यवाणियों को जानने के लिए करता है।
- एक बार ऐसा हो जाने के बाद, यह पहले चरण से उच्च-सटीकता भविष्यवाणियों का उपयोग करता है ताकि पहले की भविष्यवाणियों की उच्च सटीकता प्राप्त करने के लिए पुन: प्रशिक्षित और पुनः प्राप्त किया जा सके।
- इस पद्धति का उपयोग करके, अल्फाफोल्ड ने अब यूनिवर्सल प्रोटीन रिसोर्स (यूनिप्रोट) डेटाबेस में जमा पूरे 214 मिलियन अद्वितीय प्रोटीन अनुक्रमों की संरचनाओं की भविष्यवाणी की है।
इस विकास के निहितार्थ
- प्रोटीन जीव विज्ञान के व्यवसायिक अंत हैं, जिसका अर्थ है कि प्रोटीन एक जीवित कोशिका के अंदर सभी कार्यों को पूरा करते हैं।
- इसलिए, मानव रोगों को समझने के लिए प्रोटीन संरचना और कार्य को जानना आवश्यक है।
- वैज्ञानिक एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी, परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी, या क्रायोजेनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके प्रोटीन संरचनाओं की भविष्यवाणी करते हैं।
- ये तकनीकें केवल समय लेने वाली नहीं हैं, इनमें अक्सर वर्षों लग जाते हैं और ये मुख्य रूप से परीक्षण-और-त्रुटि विधियों पर आधारित होती हैं।
- अल्फाफोल्ड का विकास विशेष रूप से विज्ञान और संरचनात्मक जीव विज्ञान में एक वाटरशेड मूवमेंट है।
प्रीलिम्स टेक अवे
- अल्फा फोल्ड
- तंत्रिका नेटवर्क