Akili ya bandia kutoka DeepMind, kampuni ya Google, imetabiri kwa mafanikio muundo wa protini milioni 200, karibu zote zinazojulikana kwa sayansi. Data hizi, zinazopatikana bila malipo kwa mtu yeyote, ni muhimu kwa kuelewa biolojia ya viumbe vyote vilivyo kwenye sayari na zinaweza kuendeleza uundaji wa dawa au teknolojia mpya dhidi ya uchafuzi wa plastiki au ukinzani wa viuavijasumu.
Protini ni nyenzo za ujenzi wa maisha. Imeundwa na minyororo ya asidi ya amino, kukunja kwa maumbo kamili, muundo wa 3D ambao huamua kazi yao kwa kiasi kikubwa. Kujua jinsi ya kukunja protini kulituruhusu kujaribu kuelewa jinsi inavyofanya kazi na jinsi inavyofanya, ambayo imekuwa moja ya changamoto kubwa za biolojia kwa zaidi ya miaka mitano.
Mwaka jana, DeepMind ilishangaza jumuiya ya wanasayansi kwa kutoa msimbo wa AlphaFold. Miundo ya protini milioni, ikiwa ni pamoja na protini zote katika mwili wa binadamu, zinapatikana katika hifadhidata iliyojengwa pamoja na Maabara ya Ulaya ya Maabara ya Biolojia ya Molekuli (EMBL), taasisi ya kimataifa ya utafiti.
Ugunduzi huo ulibadilisha biolojia na dawa milele. Katika suala la dakika na kwa usahihi mkubwa, watafiti waliweza kupata taarifa muhimu sana, kwa mfano, kuhusu protini zinazohusika na magonjwa mbalimbali. Kazi hiyo ilitambuliwa na jarida la 'Sayansi' kama utafiti muhimu zaidi wa kisayansi wa mwaka.
Ukosefu wa chakula na magonjwa
Sasisho mpya na protini milioni 200, kasi kubwa kutoka kwa kinu cha awali, ni pamoja na miundo ya mimea, bakteria, wanyama, na viumbe vingine vingi, ikifungua fursa kubwa kwa AlphaFold kuleta athari kwenye maswala muhimu kama vile uendelevu, mafuta. , ukosefu wa usalama wa chakula na magonjwa yaliyopuuzwa,” anasema Mwingereza Demis Hassabis, mwanzilishi na Mkurugenzi Mtendaji wa DeepMind, mojawapo ya makampuni makubwa zaidi ya utafiti wa kijasusi duniani. Akikabidhiwa tuzo ya mwaka huu na Tuzo ya Binti wa Asturias kwa Utafiti wa Sayansi na Kiufundi, Hassabis, ambaye alikuwa mtoto mahiri wa mchezo wa chess na mbunifu wa michezo ya kompyuta, anaamini kwamba wanasayansi wanaweza kutumia matokeo hayo kuelewa magonjwa na kuharakisha uvumbuzi katika ugunduzi wa dawa. na biolojia.
Tangu kuzinduliwa kwake mnamo 2020, zaidi ya watafiti 500 kutoka nchi 000 wamefikia AlphaFold kwa miundo zaidi ya milioni 190. Wameitumia, miongoni mwa mambo mengine, kugundua protini zinazoathiri afya ya nyuki na kutoa chanjo yenye ufanisi dhidi ya malaria. Mnamo Mei, watafiti wanaoongozwa na Chuo Kikuu cha Oxford walitangaza walitumia kanuni hii kusaidia kubainisha muundo wa protini kuu ya vimelea vya malaria na walithibitisha kuwa dawa za kuzuia damu kuganda zinaweza kuzuia maambukizi ya vimelea.
pores za nyuklia
Utumizi mwingine wenye mafanikio wa AlphaFold uliweka pamoja pore changamani ya nyuklia, mojawapo ya mafumbo ya kishetani ya kibiolojia. Muundo huo una mamia ya sehemu za protini na hudhibiti kila kitu kinachoingia na kutoka kwenye kiini cha seli. Pia imetumika kulenga magonjwa kama vile leishmaniasis na ugonjwa wa Chagas, ambao huathiri watu wengi katika sehemu maskini zaidi duniani, au ukoma na kichocho, ugonjwa wa papo hapo na sugu unaosababishwa na minyoo ya vimelea. watu bilioni duniani kote.
Chombo hicho kitaokoa watafiti muda mwingi, ni muhimu kutabiri miundo ya protini ni kazi ngumu. "AlphaFold ni maendeleo ya kipekee na muhimu katika sayansi ya maisha ambayo yanaonyesha nguvu ya AI. Kuamua muundo wa 3D wa protini inayotumika kuchukua miezi au miaka mingi, sasa inachukua sekunde, "anasema Eric Topol, mwanzilishi na mkurugenzi wa Taasisi ya Utafiti ya Scripps. Hassabis aliilinganisha na kitu rahisi kama kutafuta Google.
Kwa Jesús Pérez Gil, profesa wa Biolojia ya Molekuli na Baiolojia katika Chuo Kikuu cha Complutense cha Madrid, utabiri wa AlphaFold unapendekeza "mabadiliko makubwa" katika uwezo wake wa utafiti. Kuegemea kwa akili ya bandia "imekuwa ya kushangaza hadi sasa, bora zaidi kuliko inavyoweza kufikiria. Inashangaza kwamba nyingi za miundo hii zinafanana sana zinapoonekana kwa majaribio," alikiri. Mtafiti anakumbusha kwamba hizi ni masimulizi, na kwamba zote lazima zithibitishwe na tafiti za majaribio. Hatua inayofuata ingejumuisha sio tu kuelewa muundo wa protini, lakini pia katika kufunua jinsi zinavyobadilika wakati zinaingiliana au na vitu vingine vya molekuli.
"Protini ndizo hufanya kazi nyingi katika seli na tishu. Kujua jinsi zinavyoundwa na jinsi zinavyofanya wakati zinaingiliana na kila mmoja au na molekuli zingine kutaturuhusu kukuza malengo ya matibabu ya dawa, kutafuta matumizi ya kibayoteknolojia au kiviwanda katika tasnia ya chakula, michakato ya viwandani au uendelevu wa mazingira ", anaonyesha Pérez Gil. .
