Google DeepMind lanserar SynthID Bio för att vattenmärka AI-designade proteiner

Google Alphabet Inc. ↗ 0.81% DeepMind introducerade på onsdagen SynthID Bio, en vattenmärkningsteknik som bäddar in omärkbara, verifierbara signaturer direkt i AI-genererade proteinsekvenser och förutsagda 3D-strukturer. Detta är ett banbrytande initiativ för att införa spårbarhet inom syntetisk biologi.blog+1

Verktyget är utformat för att hantera växande biosäkerhetsrisker i takt med att AI-system blir kapabla att designa nya proteiner som inte liknar något som finns i naturen, vilket gör traditionella screeningmetoder mindre tillförlitliga. DeepMind publicerar en metodartikel, gör källkoden och experimentella data öppen, samt släpper modellvikterna till forskarvärlden.deepmind

Hur det fungerar

SynthID Bio använder olika metoder beroende på datatyp. För proteinsekvenser styr den valet av aminosyror på ett subtilt sätt, medan den för förutsagda 3D-strukturer justerar atomkoordinater. I båda fallen kan vattenmärket upptäckas, inte bara i den digitala designen utan även på det fysiskt syntetiserade proteinet.unite

Teamet validerade metoden på proteinbindare riktade mot tre proteiner: VEGF-A, SARS-CoV-2 spike-protein RBD, och PD-L1. Genom att använda DeepMinds AlphaProteo-designmetod tillsammans med en SynthID Bio-aktiverad version av ProteinMPNN, matchade vattenmärkta designer de utan vattenmärke när det gäller träffsäkerhet, bindningsaffinitet och naturlig sekvensdiversitet i laboratorietester utförda med Adaptyv Bio. DeepMind beskriver resultatet som de första vattenmärkta och biologiskt funktionella proteinbindarna någonsin.blog+1

För proteinveckning finjusterade teamet delar av AlphaFold 3:s diffusionsnätverk så att alla förutsagda 3D-koordinater bär en detekterbar signatur, samtidigt som modellens noggrannhet bibehålls.unite

Biosäkerhetstillämpningar

Tekniken adresserar två akuta problem. För det första screenar leverantörer av DNA-syntes beställningar mot databaser över kända hot, men AI-genererade sekvenser kan undgå dessa kontroller eftersom de inte liknar några katalogiserade organismer. SynthID Bio tillhandahåller en automatiserad signal som bevisar att en beställning kommer från en betrodd modell med inbyggda säkerhetsåtgärder.deepmind

"Vattenmärkning erbjuder ett lovande nytt tillskott till biosäkerhetsverktygslådan som kan stärka screeningen, fokusera resurser på sekvenser som kräver närmare granskning och göra biosäkerheten mer effektiv i takt med att AI-designad biologi fortsätter att utvecklas," säger James Diggans, vice vd för policy och biosäkerhet på Twist Bioscience, som gav tidig feedback på artikeln.deepmind

För det andra kan vattenmärket bidra till att upprätthålla integriteten i offentliga databaser som Protein Data Bank, UniProt och GenBank genom att flagga syntetiska poster vid inlämning.deepmind

Bredare ambitioner

DeepMind har även integrerat SynthID Bio i Evo 2, en avancerad genomisk modell, i samarbete med Hie-laboratoriet vid Stanford University och Arc Institute, genom att vattenmärka genomet hos en bakteriofag designad av Evo 2. Tidiga laboratorietester bekräftade att de vattenmärkta bakteriofagerna är funktionella, och ett fullständigt tekniskt manuskript är under utarbetande.unite+1

Sarah Carter, expert på biosäkerhetspolicy och chef vid Science Policy Consulting, kallar SynthID Bio "en viktig pusselbit för att spåra ursprunget till biologiska designer," och noterar att kopplingen mellan designer och modellutvecklaren "gör det möjligt för syntesleverantörer att effektivisera screeningen för kunder som har använt dessa modeller".deepmind