Los científicos resuelven «casi por completo» un gran misterio de la biología

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

Su plan determinó la forma de las proteínas. Con un nivel de precisión comparable a los métodos de laboratorio costosos y que requieren mucho tiempoLos expertos dicen.

El Dr. Andrei Kristofovich de la Universidad de California (UC) Davis y uno de los miembros del equipo que investigó los hallazgos describieron el logro como «verdaderamente notable».

“La forma de las proteínas se puede examinar de forma rápida y precisa Capacidad para revolucionar la ciencia de la vida.«, Él dijo.

Las proteínas están presentes en todos los seres vivos y juegan un papel importante en los procesos químicos necesarios para la vida.

Con Cadenas de aminoácidos Se paran dentro Estructuras de infinitas formas más detalladas, Contiene la clave de cómo realizan sus funciones principales.

Muchas enfermedades están asociadas con el papel de las proteínas en la reacción de reacciones químicas (enzimas). Pero también actúan como anticuerpos contra enfermedades (anticuerpos), o como mensajeros químicos (como la insulina).

«Incluso Ajustes menores De estas moléculas básicas Puede tener consecuencias catastróficas en nuestra saludEntonces, una de las formas más efectivas de comprender una enfermedad y encontrar nuevos tratamientos es estudiar las proteínas participantes «, dijo el Dr. John Moult, de la Universidad de Maryland y presidente del equipo de científicos.

«Otros organismos, incluidas las bacterias y los virus, contienen decenas de miles de proteínas humanas y miles de millones, pero funcionan de la misma manera. Se necesita equipo costoso y puede llevar muchos años«.

En 1972, Christian Anfinson recibió el Premio Nobel por su capacidad para 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 intentar predecir la síntesis de unas 100 proteínas a partir de sus secuencias de aminoácidos.

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

Equipo de científicos CASP (Prueba social Evaluación crítica del pronóstico de la estructura proteica) Compara estas predicciones con estructuras 3-D, que ya se han resuelto mediante métodos experimentales.

CASP usa una métrica llamada Prueba de distancia global, que varía de 0 a 100.

UNA Puntuación 90, Que llegó al proyecto Alphafold Mente profunda, Se considera Comparable a las técnicas de laboratorio.

En la última ronda de este desafío, conocida como CASP-14, Alphafold determinó la forma de dos tercios de las proteínas con una precisión comparable a las pruebas de laboratorio.

Aunque no a ese nivel, los investigadores dijeron que era más preciso con otras proteínas.

Basado en el concepto de alphafold Aprendizaje profundo. En este proceso, la estructura de la proteína generada se representa como un gráfico espacial.

Entonces, Programa «Aprendizaje» Usar información sobre patrones tridimensionales conocidos de proteínas que se encuentran en la base de datos general de proteínas.

Programa de inteligencia artificial Pudo hacerlo en unos pocos días, lo que podría llevar muchos años en el laboratorio.

Conocer la estructura tridimensional de una proteína es importante en el diseño de fármacos y en la comprensión de enfermedades humanas como el cáncer, la senilidad y las enfermedades infecciosas.

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

Andrew Martin, profesor del University College London (UCL), explica a la BBC: «Comprender cómo se estructura una secuencia de proteínas en tres dimensiones es real. Una de las cuestiones fundamentales de la biología«.

«El funcionamiento de una proteína depende de su estructura tridimensional. Y la función de una proteína es relevante para todas las enfermedades y la salud. Al conocer las estructuras tridimensionales de las proteínas, podemos Ayudar a diseñar medicamentos e intervenir en problemas de salud, Infecciones o enfermedades hereditarias. «

Según Dame Janet Thornton, profesora del Instituto Europeo de Biotecnología, uno de los mayores misterios de la biología es cómo las proteínas forman las «estructuras tridimensionales más singulares».

«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, por supuesto, la salud y las enfermedades humanas», explicó.

Ahora, otros científicos analizarán los datos para determinar qué tan preciso y completo es el sistema de inteligencia artificial.

Todavía existe una brecha de conocimiento que incluye el descubrimiento Cómo se combinan diferentes proteínas y cómo interactúan las proteínas con otras moléculas, ADN y ARN.

El Dr. Kristofovich explica: «Ahora que el problema de las proteínas individuales se ha resuelto en gran medida, se ha abierto el camino para el desarrollo de nuevos métodos para determinar la forma de los complejos de proteínas: la síntesis de proteínas que trabajan juntas a gran escala como parte de la maquinaria de la vida. Para otros usos».

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