Google DeepMind uvádí SynthID Bio pro vodoznaky u proteinů navržených umělou inteligencí

Společnost Google Alphabet Inc. ↗ 0.12% DeepMind ve středu představila SynthID Bio, technologii vodoznaků, která vkládá nepostřehnutelné, ověřitelné podpisy přímo do proteinových sekvencí a predikovaných 3D struktur vytvořených umělou inteligencí. Jde o první snahu svého druhu o zavedení sledování původu v syntetické biologii.blog+1

Nástroj je navržen tak, aby řešil rostoucí obavy o biologickou bezpečnost, protože systémy AI jsou schopny navrhovat nové proteiny, které se téměř nepodobají ničemu v přírodě, což snižuje spolehlivost tradičních metod screeningu. DeepMind publikuje metodický článek, otevírá zdrojový kód a experimentální data a poskytuje váhy modelu výzkumné komunitě.deepmind

Jak to funguje

SynthID Bio volí různé přístupy podle typu dat. U proteinových sekvencí jemně navádí výběr aminokyselin, u predikovaných 3D struktur upravuje atomové souřadnice. V obou případech lze vodoznak detekovat nejen v digitálním návrhu, ale i na fyzicky syntetizovaném proteinu.unite

Tým metodu validoval na proteinových vazebných prvcích zaměřených na tři proteiny: VEGF-A, RBD spike proteinu SARS-CoV-2 a PD-L1. Při použití metody návrhu AlphaProteo od DeepMind spolu s verzí ProteinMPNN s podporou SynthID Bio se návrhy s vodoznakem vyrovnaly těm bez něj v míře úspěšnosti, vazebné afinitě a přirozené diverzitě sekvencí v laboratorních testech provedených ve spolupráci s Adaptyv Bio. DeepMind popisuje výsledek jako vůbec první proteiny s vodoznakem, které jsou biologicky funkční.blog+1

Pro skládání proteinů tým doladil část difuzní sítě AlphaFold 3 tak, aby jakékoli predikované 3D souřadnice nesly detekovatelný podpis při zachování přesnosti predikce modelu.unite

Aplikace v biologické bezpečnosti

Technologie cílí na dva naléhavé problémy. Zaprvé, poskytovatelé syntézy DNA prověřují objednávky oproti databázím známých hrozeb, ale sekvence generované AI mohou tyto kontroly obejít, protože vypadají jinak než jakýkoli katalogizovaný organismus. SynthID Bio poskytuje automatizovaný signál prokazující, že objednávka pochází z důvěryhodného modelu se zabudovanými bezpečnostními prvky.deepmind

Vodoznaky nabízejí slibný nový přírůstek do nástrojů biologické bezpečnosti, který by mohl posílit screening, zaměřit zdroje na sekvence vyžadující bližší přezkoumání a zefektivnit biologickou bezpečnost s tím, jak pokroky v biologii navržené AI pokračují, uvedl James Diggans, viceprezident pro politiku a biologickou bezpečnost ve společnosti Twist Bioscience, který poskytl k článku ranou zpětnou vazbu.deepmind

Zadruhé, vodoznak by mohl pomoci udržet integritu veřejných databází, jako jsou Protein Data Bank, UniProt a GenBank, tím, že během odesílání označí syntetické záznamy.deepmind

Širší ambice

DeepMind také integroval SynthID Bio do Evo 2, pokročilého genomického modelu, ve spolupráci s laboratoří Hie na Stanfordově univerzitě a Arc Institute, čímž označil genom bakteriofága navrženého modelem Evo 2. Prvotní laboratorní testování potvrdilo, že bakteriofágy s vodoznakem jsou funkční, přičemž kompletní technický rukopis bude následovat.unite+1

Sarah Carter, expertka na politiku biologické bezpečnosti a ředitelka Science Policy Consulting, označila SynthID Bio za důležitý dílek skládačky pro sledování původu biologických návrhů a poznamenala, že propojení návrhů s vývojářem modelu umožňuje poskytovatelům syntézy zefektivnit screening pro zákazníky, kteří tyto modely použili.deepmind