IT之家، وفقًا للأخبار الصادرة في 19 أكتوبر، يمكن تصميم نظام الذكاء الاصطناعي التوليدي لإنتاج البروتينات والحمض النووي RFdiffusion3 باستخدام تركيبات ذرية فردية. وقد تم الإعلان رسميًا عن الخطة التفصيلية للتصميم. وباستخدام البروتينات المصممة حديثًا بواسطة RFdiffusion3، يمكن تحقيق الوظائف المطلوبة في التفاعلات الكيميائية الحقيقية.
قامت مجموعة بحثية دولية مكونة من جامعة واشنطن الأمريكية، وجامعة أكسفورد البريطانية، وإنتيدا وغيرها من المؤسسات، ببناء نظام يمكنه نمذجة الذرة الفردية، ويُستخدم في تصميم البروتينات والحمض النووي. وقد نشرت نتائج هذا البحث في مجلة “ساينس” الدولية في 16 من اليوم المحلي.
لاحظت شركة IT之家 أن فريق البحث قد أصدر RFdiffusion3 على الإنترنت في 3 ديسمبر 2025. وقد شرحت الورقة البحثية المنشورة في مجلة "ساينس" مبدأ تصميم RFdiffusion3 بالتفصيل.
تطورت أبحاث البروتينات القائمة على الذكاء الاصطناعي من توقع البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات الموجودة، إلى تصميم بروتينات جديدة ذات بنية ووظيفة محددة.
ديفيد بيكر، أستاذ في جامعة واشنطن، هو الكاتب الرئيسي لدراسة RFdiffusion3 هذه. وقد حصل على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024 بفضل مساهمته في استخدام الحاسوب لتنبؤ بنية البروتينات. أحد الإنجازات البارزة لبيكر هو تطوير نظام الذكاء الاصطناعي لتنبؤ بنية البروتينات باسم RosettaFold.
RosettaFold يتعلم العلاقات المكانية بين الأحماض الأمينية التي تشكل البروتينات، ويستخدم هذه المعلومات لتنبؤ بالهيكل ثلاثي الأبعاد للبروتين. RFdiffusion1 الذي تم إصداره في عام 2023 وRFdiffusion2 الذي تم إصداره في عام 2025، كلاهما تم تطويرهما بناءً على شبكة التنبؤ بالهيكل التي استخدمها RosettaFold.
يستخدم RFdiffusion نموذج الانتشار لتحديد مواقع الأحماض الأمينية، وبذلك يحقق تصميم البروتينات. نموذج الانتشار هو نوع من نماذج الذكاء الاصطناعي الذي يتعلم من توزيع البيانات الموجودة، ومن ثم ينتج بيانات جديدة.
تم تطوير RFdiffusion3 بالرجوع إلى البنية الشبكية لبرنامج آخر لتوقع هياكل البروتين AlphaFold3. يمكن لـ RFdiffusion3 أن يصور أقصى 14 ذرة لكل حمض أمينيك، ومن خلال تعديل إحداثيات الذرات الثلاثية مباشرة، يتم تصميم هياكل بروتينية جديدة.
استخدم فريق البحث هذا النظام لتصميم دقيق لنقاط نشاط الإنزيمات، حيث يمكن للإنزيمات تحفيز مختلف التفاعلات الكيميائية. الإنزيمات تنتمي إلى البروتينات، وهي عوامل محفزة بيولوجية تُسرع من معدلات تفاعلات مختلفة داخل الكائنات الحية.
عندما يحدد الباحثون ليس فقط مواقع الذرات اللازمة للتفاعل، بل أيضًا شروط تكوين روابط الهيدروجين ونطاق توزيع الذرات المحددة داخل البروتين، يمكن لـ RFdiffusion3 أن يولد بنية بروتين تحقق جميع الشروط المطلوبة.
اختار الباحثون 41 موقعًا نشطًا للإنزيمات الموجودة حاليًا لمقارنة تأثير التصميم، واتضح من النتائج أن في 37 مجموعة اختبارات، كان أداء RFdiffusion3 أفضل من RFdiffusion2. إن سرعة إنتاجه لبنية البروتين تقريبًا عشرة أضعاف سرعة RFdiffusion2.
الإنزيم المسؤول عن تحلل الفوسفور بالأكسجين والإنزيم المسؤول عن تفتيت الببتيدات، اللذان صممهما RFdiffusion3، تمكنا من إتمام التفاعل الكيميائي المتوقع بنجاح في التجارب الواقعية. وقال فريق البحث: "في المستقبل، سيتم استخدام RFdiffusion3 على نطاق واسع في مهام تصميم الجزيئات الحيوية والمجالات التطبيقية المتعلقة بها."
المرجع:
إعلان الإعلانات: يحتوي النص على روابط توجيهية خارجية (بما في ذلك لكن لا تقتصر على الروابط الفائقة، الرموز الثنائية الأبعاد، كلمات المرور، إلخ)، وذلك لتقديم معلومات إضافية وتوفير وقت في التصفية، والنتائج مجرد مرجع فقط، وتحتوي المقالات التي تحتوي على روابط خارجية في موقع IT Home على هذا الإعلان.