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Esplorazione del potenziale del modello AI GPT-4 di OpenAI: modellazione ad alta precisione di strutture proteiche di base

2024-08-22

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IT House News del 22 agosto, il media tecnologico The Decoder ha pubblicato un post sul blog ieri (21 agosto), riportando che uno studio presso la Rutgers University ha dimostrato che il modello linguistico GPT-4 di OpenAI può simulare amminoacidi semplici con elevata precisione e struttura proteica.

I risultati della ricerca rilevanti sono stati pubblicati in "Scientific Reports". Il team di ricerca scientifica ha utilizzato il modello linguistico AI GPT-4 per esplorarne le prestazioni nei compiti di biologia strutturale di base.Si è scoperto che il modello AI poteva prevedere con precisione le strutture molecolari.

Gli scienziati hanno chiesto a GPT-4 di costruire modelli strutturali tridimensionali di 20 amminoacidi standard e di prevedere con precisione la composizione atomica, le lunghezze dei legami e gli angoli nei risultati di feedback. Tuttavia, GPT-4 ha avuto problemi durante la simulazione delle strutture degli anelli e degli errori di configurazione stereochimica.

In un altro esperimento, a GPT-4 è stato chiesto di simulare la struttura di un elemento strutturale proteico comune, l'α-elica, che doveva essere integrato per i calcoli matematici. Il modello risultante era paragonabile all'α-elica determinata sperimentalmente struttura.

Inoltre, GPT-4 analizza anche il legame tra il farmaco antivirale Nirmatrelvir e la principale proteasi della SARS-CoV-2.Il modello ha identificato correttamente gli amminoacidi coinvolti nel legame e ha specificato accuratamente le distanze tra gli atomi interagenti.

Queste capacità sono eccezionali perché GPT-4 non è stato sviluppato specificamente per compiti di biologia strutturale. I ricercatori hanno notato che il metodo per modellare GPT-4 non è chiaro. Può utilizzare le coordinate atomiche esistenti da un set di dati di addestramento, oppure può ricalcolare la struttura da zero: saranno necessarie ulteriori ricerche approfondite per trarre conclusioni definitive.

I ricercatori affermano che strumenti specializzati di intelligenza artificiale come AlphaFold 3 possono prevedere strutture più complesse,Si prevede che GPT-4 completerà i compiti di biologia strutturale di base. Questa capacità di modellazione è attualmente rudimentale e ha applicazioni pratiche limitate.

Tuttavia, il team afferma che lo studio costituisce un precedente per l’applicazione di questa tecnica alla biologia strutturale. I ricercatori suggeriscono che ulteriori ricerche sulle capacità e sui limiti dell’intelligenza artificiale generativa potrebbero portare a un’ulteriore esplorazione delle applicazioni dell’IA in altri potenziali campi delle scienze della vita oltre al campo della biologia strutturale.