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Alphafold 3: Prevendo as estruturas e interações de todas as moléculas da vida

Alphafold 3: Prevendo as estruturas e interações de todas as moléculas da vida

10 de Abril de 2025
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Alphafold 3: Prevendo as estruturas e interações de todas as moléculas da vida

Dentro de todas as plantas, animais e células humanas, há um mundo movimentado de máquinas moleculares. Essas máquinas, compostas de proteínas, DNA e outras moléculas, não operam solo. É apenas entendendo suas interações em inúmeras combinações que podemos realmente entender a essência dos processos da vida.

Em um artigo recente publicado em *Nature *, revelamos o Alphafold 3, um modelo inovador que prevê a estrutura e as interações de todas as moléculas da vida com precisão sem precedentes. Quando se trata de como as proteínas interagem com outros tipos de moléculas, o AlphaFold 3 oferece pelo menos uma melhoria de 50% em relação aos métodos existentes. Para certas interações importantes, até dobramos a precisão de nossas previsões.

Estamos empolgados com o potencial do Alphafold 3 para revolucionar nossa compreensão da biologia e acelerar a descoberta de medicamentos. Agora, os cientistas podem aproveitar a maioria de seus recursos gratuitamente por meio de nosso recém-lançado o Alphafold Server, uma ferramenta de pesquisa amigável. Os laboratórios isomórficos já estão em parceria com empresas farmacêuticas para aplicar o Alphafold 3 aos desafios do design de medicamentos do mundo real, com o objetivo de desenvolver novos tratamentos que possam mudar vidas.

O Alphafold 3 se baseia no sucesso do Alphafold 2, que em 2020 transformou a previsão da estrutura da proteína. Desde então, milhões de pesquisadores em todo o mundo usaram o Alphafold 2 para fazer avanços em áreas como vacinas contra malária, tratamentos contra o câncer e design de enzimas. Alphafold foi citado mais de 20.000 vezes e reconhecido com inúmeros prêmios, incluindo o prêmio inovador nas ciências da vida. Com o Alphafold 3, estamos expandindo nosso foco além das proteínas para uma ampla gama de biomoléculas, abrindo possibilidades para uma ciência ainda mais inovadora - desde o desenvolvimento de materiais sustentáveis ​​e culturas resilientes até acelerar o design de medicamentos e a pesquisa genômica.

7pnm - proteína de pico de um vírus frio comum (Coronavírus OC43): previsão estrutural do alfafold 3 para uma proteína de pico (azul) de um vírus frio à medida que interage com anticorpos (turquesa) e açúcares simples (amarelos), correspondem à estrutura verdadeira (cinza). A animação mostra a proteína interagindo com um anticorpo, depois um açúcar. Avançar nosso conhecimento de tais processos de sistema imunológico ajuda a entender melhor os coronavírus, incluindo o CoVID-19, aumentando as possibilidades para melhorar os tratamentos.

Como o Alphafold 3 revela as moléculas da vida --------------------------------------------

Dada uma lista de moléculas, o Alphafold 3 gera sua estrutura 3D conjunta, mostrando como elas se encaixam. Ele pode modelar grandes biomoléculas como proteínas, DNA e RNA, além de moléculas menores ou ligantes, que incluem muitos medicamentos. Além disso, o Alphafold 3 pode prever modificações químicas nessas moléculas, que são cruciais para o funcionamento saudável das células e podem levar a doenças se interrompidas.

As proezas da Alphafold 3 decorrem de sua arquitetura e treinamento avançados, que agora abrange todas as moléculas da vida. No coração, há uma versão aprimorada do nosso módulo Evoformer, a arquitetura de aprendizado profundo que alimentou o sucesso do Alphafold 2. Após o processamento das entradas, o AlphaFold 3 usa uma rede de difusão, semelhante à dos geradores de imagens da IA, para montar suas previsões. Esse processo começa com uma nuvem de átomos e o refina gradualmente na estrutura molecular mais precisa.

As previsões de interações moleculares de Alphafold 3 são mais precisas do que qualquer sistema existente. Como um único modelo que calcula complexos moleculares inteiros holisticamente, está posicionado exclusivamente para unificar idéias científicas.

7R6R - Proteína de ligação ao DNA: Previsão de Alphafold 3 para um complexo molecular com uma proteína (azul) ligada a uma hélice dupla de DNA (rosa) é uma correspondência quase perfeita com a estrutura molecular verdadeira descoberta através de experimentos dolorosos (cinza).

Principais descobertas de drogas em laboratórios isomórficos -------------------------------------------

O Alphafold 3 abre novas possibilidades para o design de medicamentos, prevendo como as moléculas comumente usadas em medicamentos, como ligantes e anticorpos, interagem com proteínas para influenciar a saúde e a doença humana.

O Alphafold 3 atinge a precisão incomparável na previsão de interações do tipo medicamento, incluindo como as proteínas se ligam aos ligantes e como os anticorpos interagem com suas proteínas alvo. É 50% mais preciso do que os melhores métodos tradicionais no benchmark PoseBusters, e não precisa de nenhuma informação estrutural para iniciar. Isso faz do Alphafold 3 o primeiro sistema de IA para superar as ferramentas baseadas em física para a previsão da estrutura biomolecular. A compreensão da ligação a anticorpos-proteínas é crucial para insights sobre a resposta imune humana e para projetar novos anticorpos, que são cada vez mais importantes na medicina.

Os laboratórios isomórficos estão usando o Alphafold 3, juntamente com outros modelos internos de IA, para aprimorar o design de medicamentos para projetos internos e colaborações com parceiros farmacêuticos. Essa abordagem nos ajuda a lidar com novas metas de doenças e a encontrar maneiras inovadoras de abordar as existentes que antes eram inatingíveis.

Servidor Alphafold: uma ferramenta de pesquisa gratuita e fácil de usar -------------------------------------------------------------- 8AW3 - Proteína modificadora do RNA: Previsão de Alphafold 3 para um complexo molecular com uma proteína (azul), um fio de RNA (roxo) e dois íons (amarelo) corresponde de perto à estrutura verdadeira (cinza). Esse complexo está envolvido com a criação de outras proteínas - um processo celular fundamental para a vida e a saúde.

O recém -lançado servidor Alphafold do Google DeepMind é a ferramenta mais precisa do mundo para prever como as proteínas interagem com outras moléculas na célula. É uma plataforma gratuita disponível para cientistas em todo o mundo para pesquisas não comerciais. Com apenas alguns cliques, os biólogos podem usar o Alphafold 3 para modelar estruturas compostas de proteínas, DNA, RNA e uma seleção de ligantes, íons e modificações químicas.

O Alphafold Server ajuda os cientistas a gerar novas hipóteses para testar no laboratório, acelerando sua pesquisa e promovendo a inovação. Nossa plataforma facilita para os pesquisadores criar previsões, independentemente do acesso a recursos computacionais ou de sua experiência em aprendizado de máquina.

A previsão experimental da estrutura de proteínas pode levar tanto tempo quanto um doutorado e custar uma fortuna. Nosso modelo anterior, Alphafold 2, tem sido usado para prever centenas de milhões de estruturas, uma tarefa que levaria centenas de milhões de pesquisadores-anos no ritmo atual da biologia estrutural experimental.

Compartilhando o poder de Alphafold 3 com responsabilidade ----------------------------------------------

Com cada lançamento do Alphafold, pretendemos entender o amplo impacto da tecnologia, colaborando com a comunidade de pesquisa e segurança. Aproveitamos uma abordagem liderada pela ciência e realizamos avaliações completas para minimizar riscos potenciais, maximizando os benefícios para a biologia e a humanidade.

Com base nas consultas que fizemos para o Alphafold 2, agora nos envolvemos com mais de 50 especialistas em domínio, bem como terceiros especializados, em biossegurança, pesquisa e indústria, para avaliar as capacidades e os riscos potenciais de sucessivos modelos de alfafold. Também participamos de fóruns e discussões em toda a comunidade antes de lançar o Alphafold 3.

O Alphafold Server reflete nosso compromisso de compartilhar os benefícios do AlphaFold, incluindo nosso banco de dados gratuito de 200 milhões de estruturas de proteínas. Estamos expandindo nosso curso on-line gratuito de educação da AlphaFold com a EMBL-EBI e parceria com organizações do sul global para equipar os cientistas com as ferramentas necessárias para acelerar a adoção e a pesquisa, especialmente em áreas subfinanciadas, como doenças negligenciadas e segurança alimentar. Continuaremos trabalhando com a comunidade científica e os formuladores de políticas para desenvolver e implantar com responsabilidade as tecnologias de IA.

Abrindo o futuro da biologia celular movida a IA ---------------------------------------------------- 7BBV - Enzima: Previsão de Alphafold 3 Para um complexo molecular com uma proteína enzimática (azul), um íon (esfera amarela) e açúcares simples (amarelos), juntamente com a estrutura verdadeira (cinza). Essa enzima é encontrada em um fungo transmitido pelo solo (Verticillium Dahliae) que danifica uma ampla gama de plantas. As informações sobre como essa enzima interage com as células vegetais pode ajudar os pesquisadores a desenvolver culturas mais saudáveis ​​e resilientes.

Alphafold 3 traz o mundo biológico ao foco nítido. Ele permite que os cientistas vejam sistemas celulares em toda a sua complexidade, entre estruturas, interações e modificações. Essa nova perspectiva das moléculas da vida revela sua interconectividade e nos ajuda a entender como essas conexões afetam as funções biológicas - como as drogas funcionam, como os hormônios são produzidos e como o reparo do DNA nos mantém saudáveis.

O impacto do Alphafold 3 e nosso servidor Alphafold gratuito será visto em como eles capacitam os cientistas a acelerar as descobertas em questões abertas em biologia e novas áreas de pesquisa. Estamos apenas começando a explorar o potencial do Alphafold 3 e estamos empolgados em ver o que o futuro reserva.

ATUALIZAÇÃO 11 de novembro de 2024: Em novembro de 2024, lançamos o Código do Modelo do Alphafold 3 e os pesos para uso acadêmico para ajudar a avançar a pesquisa. Saiba mais sobre as ferramentas alfafold.

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Comentários (35)
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DanielWalker
DanielWalker 10 de Abril de 2025 à0 00:00:00 GMT

AlphaFold 3 is mind-blowing! It's like having a super microscope that lets you peek into the secret life of molecules. The way it predicts structures and interactions is just unreal. Can't wait to see how this will revolutionize biology and medicine. Keep pushing the boundaries, team!

WilliamYoung
WilliamYoung 10 de Abril de 2025 à0 00:00:00 GMT

アルファフォールド3は驚異的です!分子の秘密の生活を覗くための超高性能顕微鏡を持っているようなものです。構造と相互作用を予測する方法は本当に非現実的です。これが生物学や医学をどう革命するか楽しみです。限界を押し広げ続けてください、チーム!

GeorgeTaylor
GeorgeTaylor 10 de Abril de 2025 à0 00:00:00 GMT

알파폴드3는 정말 놀랍습니다! 분자의 비밀 생활을 들여다볼 수 있는 초고성능 현미경을 가지고 있는 것 같아요. 구조와 상호작용을 예측하는 방법이 정말 비현실적이에요. 이것이 생물학과 의학을 어떻게 혁신할지 기대됩니다. 한계를 계속 넓혀가세요, 팀!

NicholasNelson
NicholasNelson 10 de Abril de 2025 à0 00:00:00 GMT

O AlphaFold 3 é de tirar o fôlego! É como ter um super microscópio que permite espiar a vida secreta das moléculas. A maneira como ele prevê estruturas e interações é simplesmente irreal. Mal posso esperar para ver como isso vai revolucionar a biologia e a medicina. Continue empurrando os limites, equipe!

PeterMartinez
PeterMartinez 10 de Abril de 2025 à0 00:00:00 GMT

¡AlphaFold 3 es impresionante! Es como tener un super microscopio que te permite espiar la vida secreta de las moléculas. La forma en que predice estructuras e interacciones es simplemente irreal. No puedo esperar para ver cómo esto revolucionará la biología y la medicina. ¡Sigan empujando los límites, equipo!

JustinMitchell
JustinMitchell 13 de Abril de 2025 à0 00:00:00 GMT

AlphaFold 3 is mind-blowing! It's like having a microscope into the molecular world. I love how it predicts the structures and interactions of all life molecules. Only downside? Sometimes it's a bit too complex for me to fully understand. Still, a must-have for anyone into biology!

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