litaba

Selemo sena Khau ea Lasker Basic Medical Research e abetsoe Demis Hassabis le John Jumper ka tlatsetso ea bona ho thehoeng ha mokhoa oa bohlale ba maiketsetso oa AlphaFold o profetang sebopeho sa mahlakore a mararo sa liprotheine tse ipapisitseng le tatellano ea pele ea li-amino acid.

Liphetho tsa bona li rarolla bothata boo e leng khale bo tšoenya sechaba sa mahlale le ho bula monyetla oa ho potlakisa lipatlisiso lefapheng la biomedical. Liprotheine li bapala karolo ea bohlokoa kholong ea mafu: lefung la Alzheimer's, lia phutha 'me lia kopana; Ka kankere, mosebetsi oa bona oa ho laola o lahlehile; Mathata a tsoalo a metabolic, ha a sebetse; Ka cystic fibrosis, ba kena sebakeng se fosahetseng ka seleng. Ena ke e 'maloa feela ea mekhoa e mengata e bakang maloetse. Mefuta e qaqileng ea sebopeho sa protheine e ka fana ka tlhophiso ea athomo, ea khanna moralo kapa khetho ea limolek'hule tse amanang haholo, le ho potlakisa ho sibolloa ha lithethefatsi.

Mehaho ea liprotheine ka kakaretso e khethoa ke X-ray crystallography, nuclear magnetic resonance le cryo-electron microscopy. Mekhoa ena e tura ebile e ja nako. Sena se fella ka li-database tse teng tsa sebopeho sa liprotheine tsa 3D tse nang le lintlha tse ka bang 200,000 feela tsa sebopeho, athe theknoloji ea tatellano ea DNA e hlahisitse tatelano ea liprotheine tse fetang limilione tse 8. Lilemong tsa bo-1960, Anfinsen et al. e fumane hore tatellano ea 1D ea li-amino acid e ka phutha ka boithatelo le ka makhetlo hore e be sebopeho se sebetsang sa mahlakore a mararo (Setšoantšo sa 1A), le hore "li-chaperone" tsa molek'hule li ka potlakisa le ho nolofatsa ts'ebetso ena. Maikutlo ana a lebisa phephetsong ea lilemo tse 60 ho baeloji ea limolek'hule: ho bolela esale pele sebopeho sa 3D sa liprotheine ho tsoa ho tatellano ea 1D ea li-amino acid. Ka katleho ea Morero oa Genome ea Motho, bokhoni ba rona ba ho fumana tatelano ea amino acid ea 1D bo ntlafetse haholo, mme phephetso ena e se e potlakile le ho feta.

Ho bolela esale pele mekhoa ea liprotheine ho thata ka mabaka a 'maloa. Taba ea pele, maemo ohle a ka bang mahlakore a mararo a athomo e 'ngoe le e 'ngoe ea amino acid e hloka tlhahlobo e ngata. Taba ea bobeli, liprotheine li sebelisa tlatsetso e ngata sebopehong sa tsona sa lik'hemik'hale ho hlophisa liathomo ka nepo. Kaha liprotheine ka tloaelo li na le "bafani" ba makholo ba "hydrogen" (hangata oksijene) e lokelang ho ba haufi le "acceptor" ea "hydrogen" (hangata naetrojene e tlamelletsoeng ho hydrogen), ho ka ba thata haholo ho fumana li-conformations moo hoo e batlang e le mofani e mong le e mong a le haufi le moamoheli. Ntlha ea boraro, ho na le mehlala e fokolang bakeng sa koetliso ea mekhoa ea liteko, kahoo hoa hlokahala ho utloisisa likamano tse ka bang teng tsa mahlakore a mararo pakeng tsa amino acid motheong oa tatellano ea 1D ho sebelisa boitsebiso bo mabapi le ho iphetola ha liprotheine tse amehang.

Fisiks e qalile ho sebelisoa ho etsa mohlala oa tšebelisano ea liathomo ha ho batloa tšebelisano e ntle ka ho fetisisa, 'me ho ile ha etsoa mokhoa oa ho bolela esale pele sebopeho sa liprotheine. Karplus, Levitt le Warshel ba ile ba fuoa Khau ea Nobel ea Khemistri ea 2013 bakeng sa mosebetsi oa bona oa ho etsisa liprotheine. Leha ho le joalo, mekhoa e thehiloeng ho fisiks e theko e boima haholo 'me e hloka ts'ebetso e lekantsoeng, kahoo libopeho tse nepahetseng tsa mahlakore a mararo li ke ke tsa boleloa esale pele. Mokhoa o mong oa "tsebo" ke oa ho sebelisa li-database tsa meaho e tsebahalang le tatellano ho koetlisa mehlala ka bohlale ba maiketsetso le ho ithuta ka mochini (AI-ML). Hassabis le Jumper ba sebelisa likarolo tsa fisiks le AI-ML, empa boqapi le ho tlola tšebetsong ha mokhoa ona ho tsoa haholo ho AI-ML. Bafuputsi bana ba babeli ba ile ba kopanya lisebelisoa tse kholo tsa sechaba le lisebelisoa tsa k'homphieutha tsa boemo ba indasteri ho theha AlphaFold.

Re tseba joang hore ba "rarolotse" papali ea ponelopele ea sebopeho? Ka 1994, tlholisano ea Critical Assessment of Structure Prediction (CASP) e ile ea thehoa, e kopanang ka mor'a lilemo tse ling le tse ling tse peli ho latela tsoelo-pele ea ponelopele ea meralo. Bafuputsi ba tla arolelana tatellano ea 1D ea protheine eo sebopeho sa eona ba sa tsoa rarolla, empa liphetho tsa bona li e-s'o phatlalatsoe. Motho ea bolelang esale pele o bolela esale pele sebopeho sa mahlakore a mararo a sebelisa tatellano ena ea 1D, 'me mohlahlobi o ahlola ka boikemelo boleng ba liphetho tse boletsoeng esale pele ka ho li bapisa le sebopeho sa mahlakore a mararo se fanoeng ke setsebi sa liteko (se fanoeng feela ho mohlahlobi). CASP e etsa litlhahlobo tsa 'nete tse foufetseng le ho tlaleha ho tlola ha nako le nako ho amanang le boqapi ba mokhoa. Sebokeng sa 14 sa CASP ka 2020, liphetho tsa polelo ea AlphaFold li bonts'itse ho tlola holimo hoo bahlophisi ba phatlalalitseng hore bothata ba ponelopele ea sebopeho sa 3D bo rarollotsoe: bonnete ba likhakanyo tse ngata li ne li le haufi le tsa litekanyo tsa liteko.

Bohlokoa bo pharaletseng ke hore mosebetsi oa Hassabis le Jumper o bontša ka mokhoa o kholisang kamoo AI-ML e ka fetolang saense kateng. Lipatlisiso tsa eona li bontša hore AI-ML e ka haha ​​​​likhopolo-taba tse rarahaneng tsa saense ho tsoa mehloling e mengata ea boitsebiso, hore mekhoa ea tlhokomelo (e tšoanang le ea ChatGPT) e ka fumana litšepiso tsa bohlokoa le likamano tsa mehloli ea data, le hore AI-ML e ka ikahlola boleng ba liphello tsa eona. AI-ML e hlile e etsa mahlale.