"Tai šiek tiek klaidinantis vaizdas: DNR dažnai vadinama „gyvybės planu“, tačiau labiau tiktų vadinti „komponentų sąrašu“. Nes biocheminė informacija yra saugoma DNR, pagal kurią ląstelės gamina baltymus, reikalingus beveik kiekvienam gyvenimo procesui. Bet iš pradžių tai yra tik ilga sujungtų aminorūgščių grandinė. Tai, kaip ši susisuka į trijų matmenų nanomašinas, kurios palaiko gyvybę mažuose vienaląsčiuose organizmuose ar didžiuliuose, kaip pilkuose banginiuose, yra gerai saugoma gamtos paslaptis net po dešimtmečius trukusių intensyvių tyrimų.
Tai tarsi trimatis judantis galvosūkis
Kaip rašoma pranešime spaudai, britų kompanija „Deep Mind“, „Google“ dukterinė įmonė dabar sprendžia šią paslaptį. Dirbtinio intelekto programa „Alpha Fold“ gali nepaprastai patikimai numatyti, kaip aminorūgščių grandinė ląstelėje susisuka į veikiančią biomolekulę. Galite galvoti apie tai kaip apie trimatį judantį galvosūkį, kuriame milijonai atomų turi rasti savo vietą. „Alpha Fold“ negali paaiškinti, kodėl taip atsitinka. Bet sužinoti galutinę struktūrą jau yra pažanga, kaip paaiškina ekspertai.
Su „Alpha Fold“ kūrėjai dalyvavo tarptautiniame konkurse, kuriame kompiuterinės programos varžosi, numatydamos trimatę baltymų struktūrą, remdamosis vien vienmate statybinių blokų seka. Šios įmonės komanda naudojo mašininį mokymąsi; ši programinė įranga sugebėjo labai tiksliai numatyti 70 iš 100 struktūrų. Konkurso žiuri baltymų struktūrą žinojo, naudodama vadinamąsias kristalų struktūros analizes, kuriose molekulių formą rentgeno spinduliai suranda labai sudėtingu ir ne visada sėkmingu procesu. Konkurse daugiausia dėmesio buvo skiriama palyginti paprastiems baltymams, tačiau sulankstymo problema dabar „iš esmės išspręsta“, rašoma bendrovės pranešime spaudai.
Daugelis ekspertų taip toli neina. "Fantastiška ir labai moksliškai vertinga turėti metodą, kuris taip sėkmingai gamina atominius modelius. Tačiau aš tikrai nemanau, kad "baltymų saviorganizacijos kodas "buvo išaiškintas", - sako Gunnaras Schröderis, tyrimų centro Kompiuterinės struktūrinės biologijos tyrimų grupės vadovas Jüliche. „„Alfa Fold“ iš esmės yra tas pats, kaip pažinoti žmogų, kuris per kelias valandas gali eksperimentiškai nustatyti baltymų struktūrą, bet nepasako, kaip tai padaryti“.
Forma nustato nanomašinų funkciją
Trimatės baltymo formos klausimas yra ne tik akademinis. Ši forma lemia šių nanomašinų, dalyvaujančių visuose gyvenimo procesuose, funkciją - kvėpavimą, virškinimą, kalbėjimą, vaikščiojimą ar mąstymą. Kiekviena ląstelė pripildyta šiomis nanometro dydžio biomolekulėmis. Štai kodėl jos taip pat yra svarbios farmacijos tikslams.
Net jei ir neaišku, kaip dirbtinis intelektas daro savo struktūrines prognozes, jis gali padėti tyrėjams jų darbe. „Nurodytas metodo tikslumas yra nepaprastas“, - sako Aleksandras Schugas, Karlsrūės technologijos instituto „Multiscale Biomolecular Simulation“ tyrimų grupės vadovas. Įprastus struktūros išaiškinimo metodus būtų galima patobulinti su „Alpha Fold“, „kuris svarbus ne tik atliekant pagrindinius, bet ir farmacijos bei medicinos tyrimus“."
Paprastai sakant, matydami baltymų erdvines struktūras, vaistų kūrėjai lengviau parinks molekules, kurios gali tas struktūras paveikti, pvz. blokuoti sąveiką su koronavirusu ar stabdyti vėžio ląstelių dalinimąsi. Prasideda geri laikai rimtai dirbantiems biotechnologijoje.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą