|
Автоматизированный синтез белка
В этой бумаге я описываю (теоретически) метод (ы) автоматизированного открытия белка и синтеза.
1. Белок, Сворачивающий Проблему
Чтобы решить белок, сворачивающий проблему, мы можем использовать Искусственные Нейронные сети. Мы будем обучать сети с естественными белками, трехмерная последовательность структуры и аминокислоты которых известна. После этого мы проверим сеть с немногими новыми искусственно разработанными белками, чтобы проверить, работает ли это правильно. Если это не будет, то мы будем изменять часть параметра сети, типа обучения повторений, никакие из скрытых слоев, и т.д. И поезд сеть снова.
Чтобы проверять трехмерную структуру белка, мы должны иметь модель фактического физического мира в компьютерной модели.
2. Моделирование Физического Мира
Это - самая хитрая часть. Моделировать физический мир на атомном уровне очень трудно. Мы должны принять во внимание: ковалентные облигации, пространственные и временные параметры, слабые взаимодействия, типа водородных облигаций, дипольных взаимодействий, и т.д. Мы также должны моделировать химические реакции. Это будет вероятно требовать огромных количеств вычислительной власти.
Или возможно, нейронные сети могут использоваться здесь также, поскольку небольшая погрешность, произведенная нейронной сетью может заботиться о хаотичности на квантовом уровне. Нейронные сети будут использоваться, чтобы предсказать/вычислить величину эффекта различных сил на атоме/молекуле и также как они ведут себя на более великом межмолекулярном уровне.
3. Проектирование Белков
Чтобы проектировать белки, мы будем использовать Генетический метод Алгоритма. Случайные последовательности аминокислоты будут развиты и проверены, преобразовывая эти последовательности в их соответствующую трехмерную форму обучаемой нейронной сетью. Лучшие последовательности будут сохранены, в то время как другой видоизмененный или пересеченные, и т.д. Функция пригодности будет работать в моделируемом физическом мире. Если произведенный белок успешен в выполнении нашего желательного смазывания, то это пригодно еще, что это не. Фактически мы назначим уровень пригодности от 0 до 100. Как только заключительная последовательность аминокислоты определена, это будут посылать Принтеру Белка.
4. Принтер Белка
Это - единственная часть аппаратных средств целой процедуры. Это произведет желательные реальные белки от последовательности аминокислоты, полученной от программного обеспечения. Может быть в состоянии работать в любом из этих двух путей:
Искусственная Рибосома: Это будет подражать функциональным возможностям ячейки, чтобы произвести белки. Мы произведем mRNA, использующий некоторый собирающийся механизм. Тогда, наша искусственно разработанная Рибосома переведет это на белок, который мы можем использовать.
Искусственная Рекомбинантная ДНК: Мы соберем фрагмент ДНК, соответствующей желательной последовательности аминокислоты. Тогда при использовании немного автоматизированный означает, что мы введем ДНК в колонию E. coli (или некоторый другой организм) / Тогда E. coli произведет эти синтетические белки таким же образом, они производят естественные белки в рекомбинантной технологии ДНК.
5. Заключение
Используя эту систему, мы только должны определить: "Что мы хотим, чтобы белок сделал?". Вся другая процедура является автоматической. Мы только должны сказать, хотим ли мы, чтобы белок ухудшил пластмассу, преобразовал CO2 в алмаз и кислород, и катализировал/начинал холодный сплав, и т.д. и мы будем иметь готовые сделанные белки. Это может также помочь в обнаружении белков, которые помогут нам достигать Бессмертия.
Потенциал огромен. Единственная потребность - ее правильное использование.
|
