Olyan rejtett jelölési módszert fejlesztett a Google DeepMind, amely a mesterséges intelligencia által tervezett fehérjék aminosav-szekvenciájába építhető be úgy, hogy közben megmaradjon a fehérje biológiai működése. A Nature folyóiratban szeptember 30-án megjelent SynthID Bio kutatásban a vízjel már nemcsak a digitális tervben, hanem a laboratóriumban előállított fizikai fehérjében is felismerhető maradt.
A SynthID Bio ugyanarra az alapgondolatra épül, mint a mesterséges intelligencia által készített képek, hangok vagy szövegek eredetét jelző technológiák, de biológiai környezetben jóval nehezebb a feladat. Egy fehérje aminosavsorrendjét nem lehet tetszőlegesen módosítani, mert akár egy kisebb változtatás is megváltoztathatja a térbeli szerkezetét vagy működését. A kutatóknak ezért olyan rejtett mintázatot kellett elhelyezniük a szekvenciában, amely felismerhető, de nem rontja el a tervezett biológiai funkciót.
A módszert mesterséges intelligenciával tervezett kötőfehérjéken vizsgálták. A laboratóriumi kísérletekben többek között a VEGF-A, a SARS-CoV-2 tüskefehérjéjének receptorhoz kötődő régiója és a PD-L1 fehérje ellen tervezett molekulákat tesztelték. A Nature-tanulmány szerint a vízjellel ellátott változatok kötődési képessége összevethető maradt a jelölés nélküli társaikéval, miközben a vízjel felismerési pontossága a kísérletekben közel tökéletes volt.
A kutatás második ága nem a fehérjeszekvenciába, hanem a mesterséges intelligencia által előre jelzett biomolekuláris szerkezetekbe épít jelölést. Ehhez az AlphaFold 3 speciálisan finomhangolt változatát használták. A cél mindkét esetben ugyanaz: később ellenőrizhető legyen, hogy egy adott biológiai terv mesterséges intelligencia rendszerből származott-e, még akkor is, ha az eredmény már egy kutatási adatbázisba vagy fizikai laboratóriumi folyamatba került.
Olvasd el: Láthatatlan vízjelet kapnak a Claude által írt szövegek
Ha a mesterséges intelligencia már új biológiai molekulákat is tervezhet, ugyanolyan fontossá válhat azok eredetének igazolása, mint ma egy generált kép vagy videó azonosítása?
A technológia jelentősége elsősorban az eredetkövetésben és a biológiai biztonságban lehet. A jövőben egy DNS-szintézissel foglalkozó vállalat vagy biológiai adatbázis számára hasznos információ lehet, ha felismerhető, hogy egy szekvenciát mesterséges intelligencia generált. Ez önmagában nem mondja meg, hogy a fehérje biztonságos vagy veszélyes, de további ellenőrzési jelként szolgálhat egy olyan környezetben, ahol egyre több mesterségesen tervezett biológiai objektum jelenik meg.
A módszer azonban egyelőre bizonyítási koncepció, nem általános biológiai biztonsági rendszer. A Nature független híre külön kiemeli, hogy a digitális jelölés szándékos módosítással eltávolítható vagy gyengíthető. A kutatás azt sem bizonyítja, hogy minden fehérjefajtánál ugyanolyan könnyen megőrizhető a működés a vízjel beépítése után. A SynthID Bio ezért nem akadályozza meg egy káros fehérje létrehozását, és nem helyettesíti a szintézisszolgáltatók vagy laboratóriumok biztonsági ellenőrzését.
A fejlemény mégis új problémára ad technikai választ. Ahogy a mesterséges intelligencia a fehérjeszerkezetek előrejelzéséből egyre inkább új molekulák tervezése felé halad, az eredet igazolása is egyre fontosabbá válhat. A SynthID Bio elsőként mutatja meg laboratóriumi kísérletekkel, hogy egy mesterséges intelligencia eredetére utaló jel úgy is beépíthető a biológiai tervbe, hogy közben a vizsgált fehérjék működése megmarad.
Olvasd el ezt is: Virtuális biotechnológiai céget építettek 37 ezer mesterséges intelligencia ügynökből
Források: Nature, Google DeepMind, Nature News
CS.SZ.
