Bilim insanları, yapay zeka desteğiyle, doğada daha önce hiç var olmamış yeni bir protein geliştirdi. esmGFP adı verilen bu protein, doğada kendiliğinden oluşması halinde yaklaşık 500 milyon yıl sürecek bir evrim sürecini sadece birkaç saat içinde tamamladı! Bu inanılmaz keşif, Science dergisinde yayımlanan bir araştırmayla duyuruldu.
Yapay zeka tarafından üretilen bu protein, yeşil floresan protein (GFP) olarak bilinen biyomolekülün sentetik bir versiyonu. GFP’ler, bazı deniz canlılarına—örneğin denizanaları ve mercanlar—karakteristik parlaklıklarını veren proteinlerdir. Bilim insanları, bu tür floresan proteinleri genetik araştırmalarda biyomarker (biyobelirteç) olarak kullanarak hücre içindeki diğer proteinleri görünür hale getirebiliyor.
Ancak esmGFP’yi benzersiz kılan şey, en yakın doğal GFP’ye sadece %58 benzerlik göstermesi. Yani doğada kendiliğinden oluşması imkansıza yakın bir protein. Peki, bu nasıl mümkün oldu?
ESM3: Evrimi Hızlandıran Yapay Zeka
Bu çığır açan gelişmenin arkasında ESM3 isimli ileri düzey bir yapay zeka modeli bulunuyor. ESM3, biyolojik sistemlerde evrimi taklit etmek yerine, devasa bir 2,78 milyar proteinlik veri seti üzerinde eğitildi. Bu süreçte tam bir trilyon teraflop işlem gücü kullanıldı!
Geleneksel evrim sürecinde proteinler, rastgele mutasyonlar ve doğal seçilimle milyonlarca yıl içinde optimize olur. Ancak ESM3 farklı bir yöntem izledi:
- Mevcut proteinlerin evrimsel kurallarını analiz etti.
- Hipotetik, yani doğada var olmayan yeni amino asit dizilimleri oluşturdu.
- esmGFP proteini için 96 genetik mutasyonu bir araya getirerek evrimsel süreci atladı.
Bu tür bir yaklaşım, bilim insanlarına doğada evrimleşmesi imkânsız veya çok uzun sürecek yeni proteinleri tasarlama fırsatı sunuyor.
Yeni Proteinin Kullanım Alanları Neler Olabilir?
Bu keşif, bilim dünyasında büyük yankı uyandırdı. EvolutionaryScale şirketinin kurucu ortağı Alex Rives, yapay zeka ile üretilen bu tür proteinlerin, biyolojinin temel kurallarını aşarak yeni işlevler kazanabileceğini belirtti.
Özellikle ilaç geliştirme, genetik mühendislik ve çevre bilimi alanlarında esmGFP gibi yapay proteinler büyük potansiyele sahip. Örneğin:
✅ Kanser tedavileri: Yapay zeka tarafından tasarlanan proteinler, kanser hücrelerini hedef alan yeni biyobelirteçler geliştirmek için kullanılabilir.
✅ Karbon yakalama: Sentetik enzimler, havadaki karbon dioksiti daha verimli yakalayıp sera gazı emisyonlarını azaltmak için tasarlanabilir.
✅ Sentetik biyoloji: Genetik mühendisler, doğada hiç bulunmayan yeni organizmalar tasarlayarak biyoteknolojik yeniliklere kapı açabilir.
Bu gelişmeler, özellikle ilaç sanayinde büyük yatırımlara yol açtı. Meta’dan ayrılan bir grup bilim insanı tarafından kurulan EvolutionaryScale, sadece birkaç ay içinde 142 milyon dolar yatırım aldı.
Bilim İnsanları Ne Düşünüyor?
Her ne kadar esmGFP büyük bir başarı olarak görülse de, bazı bilim insanları dikkatli olunması gerektiğini savunuyor.
Bath Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Tiffany Taylor, yapay zeka modellerinin doğal seçilim gibi biyolojik süreçleri tam olarak hesaba katmadığını belirtiyor. Yani, yapay zekanın önerdiği her proteinin canlı organizmalarda çalışacağını garanti etmek mümkün değil.
Ancak bu eleştirilere rağmen, bilim insanları yapay zeka destekli protein tasarımının gelecekte çok daha yaygın hale geleceğini düşünüyor.
Sonuç: Yapay Zeka ile Evrim Çağı Başlıyor
Yapay zeka, doğadaki biyolojik evrim sürecini radikal şekilde hızlandırarak yeni proteinler, enzimler ve biyoteknolojik araçlar geliştirme potansiyeli taşıyor. esmGFP proteini, bu alandaki ilk büyük başarı olarak görülüyor ve gelecekte daha fazla keşfin kapısını aralayabilir.
Gelecekte, hastalıkları daha hızlı teşhis eden proteinler, çevresel krizleri çözen biyomoleküller ve hatta doğada hiç bulunmayan yeni yaşam formları görebiliriz. Ve tüm bunları, doğal evrim yerine yapay zekanın hızlandırdığı bilimsel keşifler mümkün kılacak.
