Künstliche Intelligenz erhält Nobelpreis: Revolution in der Proteinchemie

Claudia Leikam
26. Juni
2 Min. Lesezeit

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat den Nobelpreis für Chemie 2024 an drei herausragende Wissenschaftler verliehen: David Baker für die computergestützte Proteindesign und Demis Hassabis sowie John M. Jumper für die Vorhersage von Proteinstrukturen mittels künstlicher Intelligenz.

Proteine sind die fundamentalen Bausteine des Lebens. Sie steuern nahezu alle biologischen Prozesse, von der Signalübertragung bis zur Immunabwehr. Die Fähigkeit, ihre Struktur und Funktion zu verstehen und sogar neue Proteine zu designen, öffnet Türen zu bahnbrechenden medizinischen und technologischen Anwendungen.

David Bakers Vision: Neue Proteine aus dem Computer

Im Jahr 2003 gelang es David Baker, ein völlig neues Protein zu entwerfen, das in der Natur nicht existiert. Durch die Nutzung von 20 verschiedenen Aminosäuren als Bausteine erschuf sein Team Proteine mit maßgeschneiderten Funktionen. Diese innovativen Proteine finden Anwendung als Medikamente, Impfstoffe, Nanomaterialien und sogar als winzige Sensoren.

AlphaFold2: KI löst ein 50 Jahre altes Rätsel

Die Strukturvorhersage von Proteinen aus ihrer Aminosäuresequenz war seit den 1970er Jahren ein nahezu unlösbares Problem. Demis Hassabis und John M. Jumper von Google DeepMind haben mit der Entwicklung von AlphaFold2 einen Durchbruch erzielt. Dieses KI-Modell kann die dreidimensionale Struktur von Proteinen mit beeindruckender Genauigkeit vorhersagen.

Seit 2020 hat AlphaFold2 die Strukturen von nahezu allen 200 Millionen bekannten Proteinen vorhergesagt. Über zwei Millionen Menschen in 190 Ländern nutzen dieses Tool, um wissenschaftliche Fragestellungen zu lösen. Von einem besseren Verständnis der Antibiotikaresistenz bis hin zur Entwicklung von Enzymen, die Plastik abbauen können – die Möglichkeiten sind grenzenlos.

Die Bedeutung für Gesellschaft und Wirtschaft

Die Kombination aus KI und Proteinforschung revolutioniert nicht nur die Biochemie, sondern hat auch weitreichende Auswirkungen auf Medizin, Umwelt und Industrie. Unternehmen können durch diese Technologien neue Produkte entwickeln, effizientere Produktionsprozesse gestalten und nachhaltige Lösungen für globale Herausforderungen finden.

Fazit

Die Auszeichnung dieser Pioniere unterstreicht die transformative Kraft der künstlichen Intelligenz in der modernen Wissenschaft. Als Experten im Bereich KI erkennen wir bei vAudience das immense Potenzial dieser Entwicklungen. Wir sind begeistert von den Möglichkeiten, die sich durch die Verbindung von KI und Biochemie eröffnen, und freuen uns darauf, Unternehmen und Einzelpersonen auf diesem aufregenden Weg zu begleiten.

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Glossar

Computergestütztes Proteindesign: Die Entwicklung neuer Proteine mithilfe von Computeralgorithmen, die nicht natürlich vorkommen und spezifische Funktionen erfüllen können.
Proteinstrukturvorhersage: Die Bestimmung der dreidimensionalen Struktur eines Proteins basierend auf seiner Aminosäuresequenz.
Aminosäuren: Organische Verbindungen, die als Bausteine von Proteinen dienen.
AlphaFold2: Ein KI-Modell von Google DeepMind, das die Struktur von Proteinen mit hoher Genauigkeit vorhersagen kann.
Antibiotikaresistenz: Die Fähigkeit von Bakterien, die Wirkung von Antibiotika zu überleben und zu neutralisieren.
Enzyme: Proteine, die chemische Reaktionen im Körper katalysieren oder beschleunigen.