Los científicos han resuelto «casi por completo» uno de los grandes misterios de la biología

Se espera que el progreso de la Mente Profunda acelere la investigación de muchas enfermedades, Incluido Kovid-19.

Su programa determinó la forma de las proteínas Con una precisión comparable a la de los costosos y laboriosos métodos de laboratorioLos expertos dicen.

El Dr. Andrei Kristafovich de la Universidad de California (UC) Davis y uno de los miembros del equipo de científicos que analizó la investigación describió el éxito como «verdaderamente grandioso».

“La forma de las proteínas se puede investigar de forma rápida y precisa Cambio revolucionario en las ciencias de la vida«, Él dijo.

Todos los organismos contienen proteínas y juegan un papel importante en los procesos químicos necesarios para la vida.

Tener Cadenas de aminoácidos Y se paran Estructuras infinitas de formas muy anchas, Que contiene la clave de cómo realizan sus funciones clave.

Muchas enfermedades están relacionadas con el papel de las proteínas en la catalización de reacciones químicas (enzimas). Pero luchando contra enfermedades (anticuerpos) o actuando como mensajeros químicos (como la insulina).

«Incluso Reorganizaciones menores De estas moléculas básicas Impactos de desastres en nuestra saludEntonces, una de las formas más efectivas de comprender una enfermedad y encontrar nuevos tratamientos es estudiar las proteínas involucradas «, dijo el Dr. John Moult, de la Universidad de Maryland y presidente del panel de científicos.

«Otras especies, incluidas las bacterias y los virus, tienen decenas de miles de proteínas humanas y miles de millones, pero todas funcionan de la misma manera. Se requiere equipo costoso y puede llevar años«.

En 1972, Christian Unfinsen recibió el premio Nobel por demostrar que es posible determinar la forma de las proteínas basándose en la secuencia de sus componentes básicos de aminoácidos.

Cada dos años, decenas de equipos en más de 20 países utilizan computadoras para estimar la forma de un conjunto de aproximadamente 100 proteínas a partir de sus rangos de aminoácidos.

Al mismo tiempo, los biólogos crean estructuras tridimensionales en el laboratorio utilizando métodos tradicionales como la cristalografía de rayos X y la espectroscopia de RMN, que determinan la posición de cada molécula en relación con otra molécula en la molécula de proteína.

Equipo de científicos de CASP (Experimento comunitario Evaluación crítica de la predicción de la estructura de las proteínas.) Estas estimaciones se han comparado con estructuras 3-D, que ya se han resuelto mediante métodos experimentales.

CASP utiliza una métrica llamada Prueba de distancia global para estimar la precisión, que varía de 0 a 100.

జ Puntuación 90, Que logró el programa alpha fold Mente profunda, Será considerado Comparable a los métodos de laboratorio.

En la última ronda de este desafío, llamado CASP-14, Alphafold determinó la forma de dos tercios de la proteína con pruebas de laboratorio con una precisión comparable.

Aunque no a ese nivel, los investigadores dijeron que la precisión era mayor con la mayoría de las otras proteínas.

Basado en el concepto de pliegue alfa Aprendizaje profundo. En este proceso, la estructura de la proteína formada se representa mediante un gráfico espacial.

Entonces, Programa «Aprendizaje» Utilizando información sobre estructuras tridimensionales conocidas de proteínas que se encuentran en la base de datos pública de proteínas.

Programa de inteligencia artificial Pudo hacerlo en unos días que llevarían años en el laboratorio.

Diseño Es importante conocer la estructura tridimensional de una proteína en el diseño de fármacos y en la comprensión de enfermedades humanas como el cáncer, la demencia y las enfermedades infecciosas.

Kovid-19 es un ejemplo de cómo los científicos están estudiando Proteína de picoEspiga) Sobre la superficie del virus Sars-CoV-2 Interactúa con receptores en células humanas.

El profesor Andrew Martin, del University College London (UCL), dijo a la BBC: «Es realmente importante comprender cómo se construye una secuencia de proteínas en tres dimensiones. Una de las cuestiones fundamentales de la biología«.

«El funcionamiento de una proteína depende de su estructura tridimensional. Y la función de una proteína está relacionada con todo lo relacionado con la salud y la enfermedad. Al conocer las estructuras tridimensionales de las proteínas, podemos Los medicamentos ayudan en el diseño de medicamentos y a interferir con los problemas de salud., Infecciones o enfermedades hereditarias. «

Dom Janet Thornton, profesor del Instituto Europeo de Bioinformática, dice que uno de los mayores secretos de la biología es cómo las proteínas crean «estructuras tridimensionales maravillosamente únicas».

«Una mejor comprensión de las estructuras de las proteínas y la capacidad de predecirlas usando una computadora significa una mejor comprensión de la vida, la evolución y la salud y las enfermedades humanas», explicó.

Ahora, otros científicos están analizando los datos para descubrir qué tan preciso es el método de inteligencia artificial y qué tan bien funciona en un nivel más detallado.

La brecha cognitiva aún existe, en la que hay descubrimiento Cómo se unen las diferentes proteínas y cómo las proteínas interactúan con otras moléculas, Como ADN y ARN.

El Dr. Christophevich explicó: «Ahora el problema está resuelto en gran medida para las proteínas individuales, allanando el camino para el desarrollo de nuevos métodos para determinar la forma de los complejos de proteínas: colecciones de proteínas que trabajan juntas para formar partículas más grandes son parte de las máquinas de vida.

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