பத்தாண்டுகளுக்கு முன் கற்பனைக்கும் அப்பாற்பட்ட ஒரு விஞ்ஞானப் புரட்சியாக, செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) 2024 நிலவரப்படி 200 மில்லியனுக்கும் அதிகமான புரதக் கட்டமைப்புகளை கணித்துள்ளது — இது மரபார்ந்த உயிர்வேதியியல் முறைகளில் பல நூற்றாண்டுகள் எடுத்திருக்கும் ஒரு சாதனை. இந்தப் புரட்சியின் மையத்தில் உள்ளது உயிரியலின் மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்றான “புரத மடிப்பு சிக்கல்” — அமினோ அமில வரிசையிலிருந்து புரதத்தின் 3D வடிவத்தை தீர்மானித்தல்.
புரதங்கள் உயிரின் இயக்கமாகும்; எல்லா உயிரியல் செயல்முறைகளையும் கட்டுப்படுத்துகின்றன. தவறாக மடிந்த புரதங்கள் அல்சைமர், சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோசிஸ் மற்றும் புற்றுநோய் போன்ற கொடிய நோய்களுடன் தொடர்புடையவை. புரதங்கள் எவ்வாறு மடிகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது இந்த நோய்களுக்கான சிகிச்சைகளைக் கண்டறியவும், இலக்கு சார்ந்த மருந்து கண்டுபிடிப்புகளுக்கும் வழிவகுக்கிறது.
இந்த முன்னேற்றத்திற்கு ஆல்ஃபாஃபோல்ட் (டீப்மைண்ட்), ரோஸ்ட்டாஃபோல்ட் (யுனிவர்சிட்டி ஆஃப் வாஷிங்டன்), மற்றும் ESMFold (மெட்டா AI) போன்ற AI மாதிரிகள் வழிவகுத்தன. 200 மில்லியனுக்கும் அதிகமான கணிக்கப்பட்ட புரதக் கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட ஆல்ஃபாஃபோல்ட் புரத கட்டமைப்பு தரவுத்தளம், இப்போது விஞ்ஞானிகளுக்கு உயிரின் புரதங்களின் கிட்டத்தட்ட முழுமையான கட்டமைப்பு வரைபடத்தை வழங்குகிறது. இந்த தரவுத்தளம் இலவசம், உலகளாவியது மற்றும் உயிரியல் மற்றும் மருத்துவத்தை மாற்றும் திறன் கொண்டது.
✦. சமீபத்திய ஆராய்ச்சி முன்னேற்றங்கள் (2023–2024)
❖. ஆல்ஃபாஃபோல்ட்3 – ஒரு குவாண்டம் பாய்ச்சல் (டீப்மைண்ட், மே 2024)
நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஆல்ஃபாஃபோல்ட்3 (DOI:10.1038/s41586-024-07487-w), ஒற்றைப் புரதக் கட்டமைப்புகளைத் தாண்டி செல்கிறது. இது இப்போது துல்லியமாக மாதிரியாக்கம் செய்கிறது:
⦿ புரத-புரத ஊடாடல்கள்
⦿ DNA/RNA பிணைப்பு
⦿ சிறிய மூலக்கூறு இணைப்பு (small molecule docking)
இது செல்களின் சிக்கலான சூழல்கள் மற்றும் மருந்துகளின் நடத்தையை அணு துல்லியத்தில் உருவகப்படுத்துவதில் ஒரு திருப்புமுனையாகும்.
❖. ESMFold – மின்வேக கணிப்புகள் (மெட்டா AI, 2023)
மெட்டா AIயின் ESMFold, பெரிய மொழி மாதிரிகள் (LLMs) பயன்படுத்தி வினாடிகளில் புரதக் கட்டமைப்புகளை கணிக்கிறது, இது ஆல்ஃபாஃபோல்ட்2ஐ வேகத்தில் மிஞ்சுகிறது. இது திறந்த மூலமாகும், உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் புரத கணிப்பை முன்பு இல்லாத வகையில் சோதிக்க, மாற்ற மற்றும் அளவிட உதவுகிறது (மெட்டா AI, 2023).
❖. ரோஸ்ட்டாஃபோல்ட் ஆல்-ஆட்டம் – மருந்து வடிவமைப்புக்கு உகந்தது (2024)
சயின்ஸ் அட்வான்சஸில் வெளியிடப்பட்ட ரோஸ்ட்டாஃபோல்ட் ஆல்-ஆட்டம் மாதிரி (சயின்ஸ், 2024), மருந்து வளர்ச்சிக்கு முக்கியமான புரத-லிகண்ட் காம்ப்ளக்ஸ்களை கணிக்கிறது. இது முன்பு கடினமாக இருந்த நுண்ணிய அணு ஊடாடல்களைப் பிடிக்கிறது மற்றும் இலக்கு புரதங்களுடன் பிணைக்கப்பட்ட மருந்து மூலக்கூறுகளின் உருவகப்படுத்துதல்களை அனுமதிக்கிறது.
❖. மருந்து கண்டுபிடிப்பில் AIயின் நிஜ உலக பயன்பாடு (2024)
இன்சிலிகோ மெடிசின், ஃபைப்ரோசிஸுக்கான ஒரு AI-வடிவமைப்பு மருந்தை உருவாக்கியது, இது 2024இல் பேஸ் II கிளினிக்கல் சோதனைகளில் நுழைந்தது (இன்சிலிகோ மெடிசின்).
டீப்மைண்டின் ஸ்பின்ஆஃப் நிறுவனமான ஐசோமார்பிக் லேப்ஸ், ப்ஃபைசர் மற்றும் நோவார்டிஸுடன் இணைந்து ஆல்ஃபாஃபோல்ட்-அடிப்படையிலான குழாய்களைப் பயன்படுத்தி மருந்துகளை வடிவமைக்கிறது, இது மருந்து R&Dயில் ஒரு முன்மாதிரி மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது.
✦. மருத்துவ பயன்பாடுகள்
❖. புற்றுநோய் ஆராய்ச்சி
AI மாதிரிகள் இப்போது TP53 போன்ற ஆங்கோஜீன்களில் உள்ள மாறுபாடுகளின் கட்டமைப்பு விளைவுகளை கணிக்க முடியும், இது கட்டி வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கும் மாறுபாடுகளுக்கும் பாதிப்பில்லாதவற்றிற்கும் இடையே வேறுபடுத்த உதவுகிறது. இது ஆரம்ப நோயறிதல் மற்றும் இலக்கு சார்ந்த தலையீடுகளை சாத்தியமாக்குகிறது.
❖. நரம்பு சீரழிவு நோய்கள்
AI உருவகப்படுத்தல்கள் டாவ் மற்றும் அமிலாய்டு-பீட்டா போன்ற தவறாக மடிந்த புரதங்களைப் பற்றிய ஆய்வை புரட்சியாக்குகின்றன — இவை அல்சைமர் மற்றும் பார்கின்சன் நோய்களின் முக்கிய காரணிகளாகும். அவற்றின் மடிப்பு பாதைகளைப் புரிந்துகொள்வது சிகிச்சை மேம்பாட்டிற்கு முக்கியமானது.
❖. மருந்து வளர்ச்சி மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவம்
AI மருந்து குழாயின் ஒவ்வொரு கட்டத்தையும் துரிதப்படுத்துகிறது:
▣. இலக்கு அடையாளம் காண்பது: AI பாதிப்பான்களில் அறியப்படாத புரதங்களை மேப்பிங் செய்கிறது, மருந்து-எதிர்ப்பு பாக்டீரியாக்களுக்கு ஆண்டிபயாடிக்ஸை கண்டறிய உதவுகிறது.
▣. முன்னணி மேம்பாடு: கட்டமைப்பு மாதிரிகள் சிறந்த மூலக்கூறுகளை வடிவமைக்க உதவுகின்றன, சோதனை-தவறு முறையைக் குறைக்கின்றன.
▣. தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவம்: AI தனிப்பட்ட நோயாளி மாறுபாடுகளை உருவகப்படுத்தலாம், மரபணு அடிப்படையில் புரத-மருந்து பொருந்தக்கூடிய தன்மையை பரிந்துரைக்கிறது.
❖.நோயறிதல்
டீப்வேரியண்ட் போன்ற AI கருவிகள் புரத-கோடிங் பகுதிகளில் மாறுபாடுகளைக் கண்டறிய ஜீன் வரிசைகளை பகுப்பாய்வு செய்கின்றன, பரம்பரை நிலைமைகள், புற்றுநோய் போக்குகள் மற்றும் மருந்து-பதில் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன — துல்லியமான நோயறிதலுக்கு வழிவகுக்கிறது.
✦. சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால திசைகள்
வாக்குறுதி இருந்தபோதிலும், AI-ஆதரவு புரத ஆராய்ச்சி சவால்கள் இல்லாமல் இல்லை.
❖.வரம்புகள்
▪︎ AI மாதிரிகள் டைனமிக் புரதங்களுடன் போராடுகின்றன, குறிப்பாக செயல்பாட்டின் போது வடிவம் மாறுபவை அல்லது செல்லுலார் சூழல்களால் பாதிக்கப்படுபவை.
▪︎ ரியல்-டைம் மடிப்பு மற்றும் போஸ்ட்-டிரான்ஸ்லேஷனல் மாற்றங்கள் சிக்கலானவை மற்றும் பெரும்பாலும் அடைய முடியாதவை.
▪︎ நெறிமுறை இரடுகளும் உள்ளன: AI-உருவாக்கிய தரவை யார் வைத்திருக்கிறார்கள்? தவறாக பயன்படுத்துவதை தடுக்க AI அமைப்புகளை எவ்வாறு ஒழுங்குபடுத்தலாம்?
❖.எதிர்கால திசைகள்
▣. கலப்பு அணுகுமுறைகள்: AI கணிப்புகளை க்ரயோ-EM மற்றும் X-ரே படிகவியலுடன் இணைத்தல், கணிப்புகளை சரிபார்த்து மாதிரிகளை மேம்படுத்தும்.
▣. அணுகல்: உலகின் தெற்கு பகுதிகளில் உள்ள குறைந்த வள ஆய்வகங்களுக்கு இந்த கருவிகளை ஜனநாயகமயமாக்குவது அறிவியலில் சமத்துவத்திற்கு அவசியம்.
▣. அடுத்த தலைமுறை LLMs: உரை, படம் மற்றும் கட்டமைப்பு தரவை ஒருங்கிணைக்கும் மல்டி-மோடல் மாதிரிகள் உயிரியல் மட்டுமல்லாமல் மருத்துவம், விவசாயம் மற்றும் உயிரிபொறியியலையும் புரட்சியாக்கலாம்.
✦. முடிவுரை
AI புரத மடிப்பை மட்டும் தீர்க்கவில்லை — அது உயிரியல் ஆராய்ச்சியின் விதிகளை மீண்டும் எழுதியுள்ளது. 200 மில்லியனுக்கும் அதிகமான கட்டமைப்புகள் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டதன் மூலம், AI விஞ்ஞானிகளை வேகமாக நகர்த்த, முன்கூட்டியே கண்டறிய மற்றும் துல்லியமாக சிகிச்சையளிக்க அதிகாரம் அளித்துள்ளது. AI-வடிவமைக்கப்பட்ட மருந்துகள் கிளினிக்கல் சோதனைகளில் நுழைந்து, நோயறிதல் கருவிகள் மேலும் அதிநவீனமாகி வருகையில், ஒரு புதிய மருத்துவ முன்மாதிரி உருவாகிறது — அல்காரிதம்கள் மற்றும் உயிரியல் கை கோர்த்து செயல்படும் ஒன்று.
வரும் தசாப்தத்தில், AI-கட்டப்பட்ட மூலக்கூறுகள் மருத்துவமனைகள், கிளினிக்குகள் மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட ஆரோக்கிய பயன்பாடுகளில் காணப்படும். ஆராய்ச்சியாளர்கள், மருத்துவர்கள் மற்றும் கொள்கை வகுப்பாளர்கள் இந்தப் புரட்சியை ஏற்றுக்கொள்வது அவசியம் — ஏனெனில் மருத்துவத்தின் எதிர்காலம் புரதங்கள் மற்றும் கணிப்புகளின் இடைமுகத்தில் உள்ளது.
『 எழுதியவர்: ஈழத்து நிலவன் 』
10/07/2025
