西班牙科学家复活巨型分子以制造抗生素

西班牙生物技术专家 塞萨尔·德·拉·富恩特的领导者 机器生物学组 宾夕法尼亚大学（美国）的研究人员认为，解决这个问题的办法是让微生物无法处理的分子（那些属于灭绝生物的分子）复活。他利用深度学习实现了这项称为分子去灭绝的技术，并已经通过“复活”尼安德特人（Neanderthalin-1）和丹尼索瓦人的分子（这两个人类物种在几十年前消失了数千年）生产出临床前抗生素候选物。本周二，他在杂志上发表了 《自然生物医学工程》 我们从猛犸象和其他远古动物，如直牙象、古海牛、巨型树懒和巨型驼鹿中恢复了充满希望的新分子。

基因组表达具有天然抗菌特性的蛋白质，这些蛋白质是通过进化产生和选择的。分子衰变假设这些分子可能是新型安全药物的主要候选者。在这篇新文章中，该团队使用深度学习提取所有已灭绝生物的蛋白质组（由生物体产生的一组蛋白质），以用于发现抗生素肽。

千万个肽

为此，研究人员开发了一种名为 APEX（抗生素肽去极化）的人工智能，它使用多任务学习架构来预测肽的抗菌活性。该算法提取了超过一千万个肽，并预测了 37,176 个具有抗菌活性的序列，其中 11,035 个在现有生物体中未发现。最后，该团队合成了 69 种肽，并通过实验证实了它们对细菌病原体的活性。大多数肽通过使细菌的细胞质膜去极化来杀死细菌，而已知的抗菌肽则倾向于攻击外膜。

尤其是先导化合物（包括来自猛犸象的所谓的猛犸象素-2、来自直牙象的象素-2、来自古海牛的氢化达明-1、来自巨型树懒的肌肽-2和来自已灭绝的巨型麋鹿的巨角鹿素-1）在患有皮肤脓肿或大腿感染的小鼠中表现出了抗感染活性。

“抗生素耐药性是我们这个时代最大的威胁之一，迫切需要新的抗生素，”他在 X De la Fuente 账户中警告说，几天前他与昆士兰科技大学（澳大利亚）的科学家在《细胞》杂志上发表了一项研究，该研究在人工智能的帮助下确定了自然界中近一百万种潜在的抗生素来源。在他看来，借助深度学习的分子消退可以加速治疗分子的发现，并为药物发现提供一个全新的框架。