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Pesquisadores simulam 500 milhões de anos de evolução com IA e criam proteína fluorescente artificial inédita

Escrito por Rafaela Fabris
Publicado em 21/01/2025 às 16:42
Pesquisadores simulam 500 milhões de anos de evolução com IA e criam proteína fluorescente artificial inédita
Essa descoberta abre caminho para criar proteínas sob medida, algo que a natureza levaria milhões de anos para fazer. Isso pode revolucionar tratamentos médicos, tecnologias avançadas e soluções para problemas ambientais.

Com a ajuda de inteligência artificial, pesquisadores criaram uma proteína fluorescente nunca vista na natureza, simulando meio bilhão de anos de evolução em laboratório. Essa descoberta pode revolucionar a ciência médica, ambiental e tecnológica.

Imagine avançar meio bilhão de anos no tempo. Difícil, não é? Agora, imagine condensar esse período em um laboratório com a ajuda de inteligência artificial. Foi exatamente isso que um grupo de pesquisadores conseguiu fazer. Com um modelo de IA revolucionário, eles simularam 500 milhões de anos de evolução e criaram uma proteína fluorescente inédita chamada esmGFP. Vamos mergulhar nesse avanço incrível.

Como a IA revolucionou o estudo das proteínas

Tudo começou com o trabalho pioneiro de pesquisadores como David Baker, que recebeu o Prêmio Nobel da Química pelo design computacional de proteínas. Esse trabalho lançou as bases para que novas tecnologias pudessem ser aplicadas no estudo e criação de proteínas.

A equipe da EvolutionaryScale utilizou um modelo de linguagem generativa chamado ESM3. Embora o nome sugira que ele cria textos, sua verdadeira habilidade é muito mais avançada: gerar proteínas. Com ele, foi possível analisar bilhões de sequências e estruturas de proteínas, algo essencial para prever como essas moléculas funcionam no mundo real.

O nascimento da esmGFP: uma proteína fluorescente artificial

Se você já ouviu falar sobre proteínas fluorescentes verdes (GFP), talvez saiba que elas são encontradas em águas-vivas e outras criaturas marinhas. Descobertas que envolvem GFP já renderam até um Nobel em 2008. Agora, os pesquisadores foram além e criaram uma nova proteína que faz parte da “família” GFP, mas com características únicas.

A esmGFP é um exemplo perfeito de como a inteligência artificial pode não apenas replicar o que já existe na natureza, mas também criar algo totalmente novo. Embora ela compartilhe semelhanças com as GFP naturais, sua estrutura e forma são diferentes, revelando possibilidades que antes estavam fora do alcance da evolução natural.

Simulação de 500 milhões de anos: um salto no tempo evolutivo

Simular meio bilhão de anos de evolução em um laboratório soa como ficção científica, mas a equipe da EvolutionaryScale conseguiu. Usando a IA, os pesquisadores recriaram os processos que a evolução natural levaria milhões de anos para alcançar. O resultado? Uma proteína funcional que, apesar de não existir na natureza, poderia muito bem fazer parte de uma realidade alternativa.

A esmGFP não é apenas uma curiosidade científica. Sua criação demonstra o poder da inteligência artificial em explorar os “e se” da evolução, imaginando cenários onde a natureza teria tomado caminhos diferentes.

A importância do modelo generativo ESM3

O ESM3 é o motor por trás desse avanço. Treinado com 771 bilhões de pacotes de dados, ele analisou mais de 3 bilhões de sequências e estruturas de proteínas. Com essa base, o modelo consegue prever como uma sequência de aminoácidos se dobrará para formar uma proteína e qual será sua função.

Essa abordagem é um salto gigantesco em relação aos métodos tradicionais, que geralmente focam apenas na sequência de aminoácidos, ignorando a forma tridimensional que determina como a proteína realmente funciona.

Impactos e aplicações futuras da proteína artificial pelos pesquisadores

O que podemos esperar dessa descoberta? A criação de proteínas artificiais abre portas para inúmeras possibilidades. Imagine medicamentos personalizados que funcionam com precisão milimétrica ou soluções para problemas ambientais, como a quebra de plásticos ou captura de carbono.

As proteínas artificiais podem ser usadas em tecnologia, criando sensores mais eficientes ou até materiais fluorescentes para aplicações industriais.

Se a natureza tivesse escolhido outro caminho, que tipo de organismos poderiam existir hoje? Estudos de pesquisadores como este não apenas revelam as limitações da evolução natural, mas também nos fazem questionar as infinitas possibilidades da biologia.

A biologia sintética está, literalmente, criando vida sob medida, abrindo uma nova era de inovação científica. Com a inteligência artificial, estamos nos tornando coautores do livro da evolução.

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Paulo Alvares Cardoso
Paulo Alvares Cardoso(@pauloalvarescardoso)
Member
22/01/2025 19:41

EXCELENTE TRABALHO!

Florisvaldo
Florisvaldo
23/01/2025 16:08

Ótimo

Rafaela Fabris

Fala sobre inovação, energia renováveis, petróleo e gás. Com mais de 1.200 artigos publicados no CPG, atualiza diariamente sobre oportunidades no mercado de trabalho brasileiro. Sugestão de pauta: rafafabris11@gmail.com

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