Thứ Năm, 01/10/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luậtPhòng, chống dịch bệnh COVID-19
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Hai, ngày 03/8/2020

Tìm ra công thức sản xuất protein nhân tạo
Thông qua xây dựng các mô hình học máy (machine learning) có thể rà soát thông tin protein được chọn ra từ cơ sở dữ liệu bộ gene, các nhà nghiên cứu đã tìm ra các quy tắc thiết kế tương đối đơn giản để sản xuất protein nhân tạo với phản ứng hóa học không kém protein trong tự nhiên.
Hình minh họa. Nguồn: Unsplash/CC0 Public Domain
Protein đóng vai trò thiết yếu đối với sự sống của tế bào, đảm nhận các nhiệm vụ phức tạp và làm xúc tác cho các phản ứng hóa học. Lâu nay, các nhà khoa học và kỹ sư luôn tìm cách khai thác khả năng này của protein bằng cách tạo ra các protein nhân tạo có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ mới, chẳng hạn như chữa bệnh, hấp thụ carbon hoặc thu gom năng lượng. Tuy nhiên, các quy trình tạo ra protein nhân tạo trên thường tốn thời gian và phức tạp, tỷ lệ thất bại cao.
 
Mới đây, nhóm nghiên cứu đến từ Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker (PME), Đại học Chicago đã có đột phá mới khi phát triển một quy trình vận hành bởi trí tuệ nhân tạo sử dụng dữ liệu lớn để thiết kế các loại protein mới.
 
Thông qua xây dựng các mô hình học máy (machine learning) có thể rà soát thông tin protein được chọn ra từ cơ sở dữ liệu bộ gene, các nhà nghiên cứu đã tìm ra các quy tắc thiết kế tương đối đơn giản để sản xuất protein nhân tạo với phản ứng hóa học không kém protein trong tự nhiên.
 
Hai nhà nghiên cứu Rama Ranganathan và Joseph Regenstein cho biết: “Chúng tôi đã luôn tò mò làm cách nào mà một quá trình như tiến hóa lại có thể tạo ra loại vật liệu có hiệu suất cao như protein. Chúng tôi đã phát hiện ra rằng dữ liệu bộ gene chứa lượng thông tin khổng lồ về các nguyên tắc cơ bản của cấu trúc và chức năng protein. Đến nay, chúng tôi đã có thể chắt lọc các quy luật của tự nhiên để tự mình tạo ra protein”.
 
Học các nguyên tắc thiết kế protein bằng trí tuệ nhân tạo
 
Protein được cấu thành từ hàng trăm hoặc hàng ngàn axit amin. Các chuỗi axit amin này xác định cấu trúc và chức năng của protein. Tuy nhiên, chỉ riêng việc hiểu được cách hình thành những chuỗi này để tạo ra các protein mới đã rất khó khăn. Dù những nỗ lực nghiên cứu trước đó đã tạo ra các phương thức xác định cấu trúc protein, song việc nắm bắt được chức năng của chúng thì khó hơn vậy.
 
Với phát hiện về cơ sở dữ liệu bộ gene, ông Ranganathan và các cộng sự đã phát triển các mô hình toán học dựa trên các dữ liệu này và sử dụng các phương pháp machine learning nhằm tìm ra thông tin mới về các quy tắc thiết kế protein cơ bản. Nghiên cứu được thực hiện trên họ enzym chuyển hóa chorismate mutase - loại protein quan trọng đối với sự tồn tại của nhiều loại vi khuẩn, nấm và thực vật.
 
Mô hình này cho thấy chỉ riêng việc bảo toàn vị trí axit amin và mối tương quan trong quá trình phát triển các cặp axit amin là đã đủ để dự báo các chuỗi nhân tạo mới có đặc điểm của họ protein đó.
 
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tạo ra các gene tổng hợp để mã hóa các protein này, nhân bản chúng vào trong vi khuẩn và theo dõi vi khuẩn tạo protein tổng hợp bằng bộ máy tế bào thông thường. Các protein nhân tạo có chức năng xúc tác tương tự như các protein mutase chorismate tự nhiên.
 
Từ nguyên tắc thiết kế protein tương đối đơn giản nên các nhà nghiên cứu có thể tạo ra một số lượng protein nhân tạo cực lớn. Nhờ khó khăn “nhỏ hơn nhiều so với tưởng tượng”, ông Ranganathan tin rằng cách tiếp cận tương tự có thể giúp họ tìm ra các mô hình thiết kế trong các hệ thống sinh học phức tạp hơn, như hệ sinh thái hoặc não bộ chẳng hạn.
 
Dù đã có được nguyên tắc thiết kế protein nhân tạo nhờ AI, các nhà nghiên cứu vẫn chưa hoàn toàn hiểu điều gì khiến mô hình này hoạt động. Trong thời gian tới, nhóm sẽ đi vào tìm hiểu vấn đề này. Các nhà khoa học hy vọng ứng dụng nền tảng này để tạo ra các protein giúp giải quyết các vấn đề nhức nhối trong xã hội, ví dụ như biến đổi khí hậu.
 
Ông Ranganathan và Phó Giáo sư Andrew Ferguson đã thành lập công ty mang tên Evozyne nhằm thương mại hóa công nghệ mới với các ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng, môi trường, xúc tác và nông nghiệp.
https://khoahocphattrien.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Ong mật được huấn luyện mùi hương giúp tăng năng suất cây trồng (30/9/2020)
Loa thông minh sử dụng trí tuệ nhân tạo (30/9/2020)
Nghiên cứu mới tìm ra giống lúa mì chống chịu bệnh gỉ sọc (30/9/2020)
Siêu vi khuẩn mới “ăn” nhựa nhanh hơn sáu lần (29/9/2020)
Tơ cung cấp giải pháp ngăn ngừa COVID-19 hiệu quả hơn mặt nạ vải (29/9/2020)
Tồn dư Glyphosate trong phân chuồng ủ hoai làm giảm sự sinh trưởng của cây dâu tây và cỏ đuôi trâu (29/9/2020)
Quỹ dạng ARPA đem lại lợi thế đổi mới sáng tạo cho công nghệ xanh (29/9/2020)
Tìm ra phương pháp mới để bảo vệ cây trồng trước nấm bệnh (28/9/2020)
Hack gene động thực vật để chống biến đổi khí hậu (28/9/2020)
Liệu pháp ánh sáng - hy vọng mới cho bệnh nhân Parkinson (24/9/2020)
Thiết bị không dây theo dõi tư thế ngủ từ xa (24/9/2020)
Một biến thể máu hiếm giúp ngăn ngừa bệnh sốt rét (22/9/2020)
Biến sữa bột thành mực in 3D (22/9/2020)
Miếng dán chứa gai siêu nhỏ thử đường huyết không đau (22/9/2020)
Khai thác sức mạnh của chất rắn sinh học để sản xuất hydro (21/9/2020)
Cảm biến phát hiện thực phẩm đóng gói bị hư hỏng (20/9/2020)
Họ hàng cây hoang dại có thể giúp cây trồng thích ứng biến đổi khí hậu (20/9/2020)
Robot giúp bệnh nhân Covid-19 trò chuyện với người thân (20/9/2020)
Phân tử kháng sinh cho phép hệ miễn dịch tiêu diệt tế bào nhiễm HIV (20/9/2020)
Khẩu trang graphene mới vô hiệu hóa virus corona (17/9/2020)
Gien mới được xác định giúp cà chua kháng bệnh đốm vi khuẩn (15/9/2020)
Nhật Bản phát triển AI chẩn đoán viêm phổi do Covid-19 (14/9/2020)
Ung thư tuyến tiền liệt có thể gây ra các khối u thứ phát (14/9/2020)
Tiêu chuẩn giúp bảo vệ hành tinh (14/9/2020)
Biệt hóa tế bào chức năng gan từ tế bào gốc người và chuột (14/9/2020)
Tạo bàn phím không dây, tự cấp nguồn từ một mảnh giấy (10/9/2020)
Nọc ong mật tiêu diệt được các tế bào ung thư vú (10/9/2020)
Phát hiện ra protein trong cây trồng có thể làm giảm nhu cầu phân bón (10/9/2020)
Phát triển thành công kỹ thuật in tùy chỉnh, chi phí thấp (09/9/2020)
Phát triển phương pháp điều trị bệnh mắt ở chó bằng cách sử dụng nghệ (09/9/2020)
Tạp chí The Lancet: Vaccine Covid-19 của Nga tạo phản ứng miễn dịch (07/9/2020)
Hệ thống cho cá ăn tự động với nhiều tính năng ưu việt (07/9/2020)
Kỹ thuật mới làm cho vi khuẩn nhạy cảm hơn với kháng sinh (07/9/2020)
Da nhân tạo có cảm giác như da thật (07/9/2020)
Công nghệ phát hiện tia X mới được phát triển (07/9/2020)
Liệu pháp mới nhắm mục tiêu ung thư vú di căn lên não (01/9/2020)
Mật ong được coi là một phương pháp điều trị nhiễm trùng đường hô hấp trên tốt hơn các phương pháp truyền thống (01/9/2020)
Công nghệ mới giúp xác định graphene chất lượng cao một cách nhanh chóng và tiết kiệm (01/9/2020)
Thái Lan thử nghiệm thành công vắcxin ngừa COVID-19 trên khỉ và chuột (01/9/2020)
Hongkong: phục hồi quần thể san hô bằng gạch in 3D (01/9/2020)
Phương pháp canh tác khác biệt giúp các nông hộ nhỏ thích ứng với biến đổi khí hậu (01/9/2020)
Phòng ngừa bệnh tim có thể bắt đầu trước khi sinh (31/8/2020)
Lần đầu tiên phát hiện hạt vi nhựa trong nội tạng người (31/8/2020)
Nghiên cứu tìm ra tác nhân thúc đẩy ung thư tăng lên theo tuổi tác (31/8/2020)
Phát hiện vai trò mới của phân tử như là một hormone thực vật (27/8/2020)
Robot tự hành nhỏ nhất thế giới (27/8/2020)
Phát hiện ngoại hành tinh nhờ trí tuệ nhân tạo (27/8/2020)
Thiết bị tạo ra nhiên liệu sạch từ ánh sáng mặt trời, CO2 và nước (27/8/2020)
Công nghệ ống tiêm mới dành cho các loại thuốc sinh học (27/8/2020)
Các nhà hóa học khám phá ra cách tạo ra các sản phẩm nitơ mới từ không khí loãng (27/8/2020)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS
Ứng dụng trên Android
Quyết định số 261/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn xét giao trực tiếp đề tài "Nghiên cứu hoàn thiện các quy trình nhân giống và xây dựng mô hình trồng thử nghiệm cây 7 lá một hoa (Paris Poluphylla Sm) tại vùng Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị Quảng Trị"

Quyết định số 260/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn xét giao trực tiếp đề tài: Khảo nghiệm một số giống dừa xiêm có triển vọng để đánh giá khả năng thích nghi và hiệu quả kinh tế, nhằm góp phần phục vụ công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh Quảng Trị

Quyết định số 359/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn xét giao trực tiếp đề tài "Nghiên cứu ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong chế biến sâu, nhằm nâng cao giá trị hàng hóa các sản phẩm từ nấm sò tươi tại tỉnh Quảng Trị"

Báo cáo số 116/BC-SKHCN về việc Báo cáo tổng kết đánh giá Chương trình Năng suất chất lượng trên địa bàn tỉnh Quảng Trị

Quyết định số 258/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá, kiểm tra giữa kỳ đối với đề tài: "Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất giống cá Leo phù hợp tại tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 2757/QĐ-UBND về việc Quyết định công bố danh mục thủ tục hành chính thực hiện việc tiếp nhận hồ sơ, trả kết quả giải quyết qua dịch vụ bưu chính trên địa bàn tỉnh Quảng Trị

Kế hoạch số 38 /KH-SKHCN về việc Kế hoạch Soạn thảo báo cáo tổng kết công tác phát triển khoa học và công nghệ giai đoạn 2015-2020, định hướng giai đoạn 2020-2025, tầm nhìn đến năm 2030 và Quy hoạch ứng dụng công nghệ sinh học trên địa bàn tỉnh đến năm 2030.

Báo cáo số 115/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ UBND tỉnh, Chủ tịch UBND tỉnh giao quý 3/2020

Quyết định số 255/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Ban Biên tập phục vụ công tác xuất bản cuốn sách "Địa chí Quảng Trị"

Thông báo số 47/TB-SKHCN về việc Thông báo về việc đề xuất và đề xuất đặt hàng nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh và cấp cơ sở, bắt đầu thực hiện năm 2021

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ bảo tồn và phát triển cây Lan Giả Hạc

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Vanilla trong nhà lưới theo hướng VietGap tại thôn Quyết Tâm, xã Tân Hợp, huyện Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Lan Kim Tuyến tại vùng Bắc Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu xây dựng CSDL số về di tích lịch sử cấp Quốc gia đặc biệt Thành cổ Quảng Trị và những điểm lưu niệm sự kiện 81 ngày đêm chiến dịch năm 1972, góp phần hỗ trợ phát triển du lịch Quảng Trị

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: "Nghiên cứu xây dựng giải pháp nâng cao hiệu quả đấu tranh phòng, chống tội phạm sử dụng công nghệ cao trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị
Nội quy tiếp công dân
Thống kê lượt truy cập
Số người online 520
Hôm nay 1.905
Hôm qua 4.783
Tất cả 2.498.311

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này