Como um dos grandes mistérios da biologia foi solucionado com inteligência artificial:jogar na lotofácil online

O programa determinou a forma das proteínasjogar na lotofácil onlineum níveljogar na lotofácil onlineprecisão comparável a métodosjogar na lotofácil onlinelaboratório caros e demorados, segundo o anúncio.

Andriy Kryshtafovych, da Universidade da Califórniajogar na lotofácil onlineDavis, nos Estados Unidos, é um dos jurados científicos e descreveu o feito como "verdadeiramente notável".

"Ser capazjogar na lotofácil onlineinvestigar a forma das proteínas com rapidez e precisão tem o potencialjogar na lotofácil onlinerevolucionar as ciências da vida", disse ele.

O que são proteínas?

As proteínas estão presentesjogar na lotofácil onlinetodos os seres vivos, onde desempenham um papel central nos processos químicos essenciais para a vida.

Compostos por cadeiasjogar na lotofácil onlineaminoácidos, eles se dobramjogar na lotofácil onlineum número infinitojogar na lotofácil onlinemaneirasjogar na lotofácil onlineformas elaboradas que contêm a chave sobre como realizam suas funções vitais.

Muitas doenças estão ligadas ao papel das proteínas na catalisaçãojogar na lotofácil onlinereações químicas (enzimas), no combate a doenças (anticorpos) ou na atuação como mensageiros químicos (hormônios como a insulina).

"Mesmo pequenos rearranjos dessas moléculas vitais podem ter efeitos catastróficosjogar na lotofácil onlinenossa saúde, então uma das maneiras mais eficientesjogar na lotofácil onlineentender a doença e encontrar novos tratamentos é estudar as proteínas envolvidas", disse John Moult, da Universidadejogar na lotofácil onlineMaryland, EUA.

"Existem dezenasjogar na lotofácil onlinemilharesjogar na lotofácil onlineproteínas humanas e muitos bilhõesjogar na lotofácil onlineoutras espécies, incluindo bactérias e vírus, mas descobrir a formajogar na lotofácil onlineapenas uma requer equipamentos caros e pode levar anos".

Como foi o desafio científico?

Em 1972, Christian Anfinsen recebeu o Prêmio Nobel por seu trabalho mostrando que deveria ser possível determinar a forma das proteínas com base na sequênciajogar na lotofácil onlineseus blocosjogar na lotofácil onlineaminoácidos.

A cada dois anos, dezenasjogar na lotofácil onlineequipesjogar na lotofácil onlinemaisjogar na lotofácil online20 países tentam cegamente prever, usando computadores, a formajogar na lotofácil onlineum conjuntojogar na lotofácil onlinecercajogar na lotofácil online100 proteínas a partirjogar na lotofácil onlinesuas sequênciasjogar na lotofácil onlineaminoácidos.

Ao mesmo tempo, as estruturas 3D são trabalhadasjogar na lotofácil onlinelaboratório por biólogos usando técnicas tradicionais como cristalografiajogar na lotofácil onlineraios-X e espectroscopia por ressonância magnética nuclear (também chamadajogar na lotofácil onlineespectroscopia por RMN), que determinam a localizaçãojogar na lotofácil onlinecada átomojogar na lotofácil onlinerelação a outro na moléculajogar na lotofácil onlineproteína.

Uma equipejogar na lotofácil onlinecientistas do Casp (experimento comunitário sobre a avaliação críticajogar na lotofácil onlinetécnicas para prediçãojogar na lotofácil onlineestruturajogar na lotofácil onlineproteínas) compara essas previsões com as estruturas 3D encontradas usando os métodos experimentais.

O Casp usa uma métrica conhecida como testejogar na lotofácil onlinedistância global para avaliar a precisão, variandojogar na lotofácil online0 a 100. Uma pontuaçãojogar na lotofácil onlinecercajogar na lotofácil online90, que o programa AlphaFold da DeepMind alcançou, é considerada comparável às técnicasjogar na lotofácil onlinelaboratório.

O que aconteceu este ano?

Na última rodada do desafio Casp-14, o AlphaFold determinou a formajogar na lotofácil onlinecercajogar na lotofácil onlinedois terços das proteínas com precisão comparável a experimentosjogar na lotofácil onlinelaboratório.

Os avaliadores disseram que a precisão com a maioria das outras proteínas também era alta, embora não tenham chegado a esse nível.

AlphaFold é baseadojogar na lotofácil onlineum conceito denominado aprendizado profundo. Nesse processo, a estruturajogar na lotofácil onlineuma proteína dobrada é representada como um gráfico espacial.

O programa então "aprende" usando informações sobre as formas 3Djogar na lotofácil onlineproteínas conhecidas mantidas no Bancojogar na lotofácil onlineDados Públicojogar na lotofácil onlineProteínas.

O programajogar na lotofácil onlineInteligência Artificial foi capazjogar na lotofácil onlinefazerjogar na lotofácil onlinequestãojogar na lotofácil onlinedias o que poderia levar anosjogar na lotofácil onlineuma bancadajogar na lotofácil onlinelaboratório.

Como essa informação será usada?

Conhecer a estrutura 3Djogar na lotofácil onlineuma proteína é importante na fabricaçãojogar na lotofácil onlinemedicamentos e na compreensãojogar na lotofácil onlinedoenças humanas, incluindo câncer, demência e doenças infecciosas.

Um exemplo é a covid-19,jogar na lotofácil onlineque os cientistas estudam como a proteína spike (ou "de pico") na superfície do vírus Sars-CoV-2 interage com os receptores nas células humanas.

O professor Andrew Martin, da University College London (UCL), ex-participante e assessor do Casp, disse à BBC News: "Entender como uma sequênciajogar na lotofácil onlineproteína se dobrajogar na lotofácil onlinetrês dimensões é realmente uma das questões fundamentais da biologia. Toda a maneira como uma proteína funciona dependejogar na lotofácil onlinesua estrutura tridimensional e a função da proteína é relevante para tudo na saúde e na doença".

"Conhecendo as estruturas tridimensionais das proteínas, podemos ajudar a projetar medicamentos e intervirjogar na lotofácil onlineproblemasjogar na lotofácil onlinesaúde, sejam infecções ou doenças hereditárias."

A professora Dame Janet Thornton, do Instituto Europeujogar na lotofácil onlineBioinformática da EMBL no Reino Unido, disse que a forma como as proteínas se dobram para criar "estruturas tridimensionais extraordinariamente exclusivas" é um dos maiores mistérios da biologia.

"Uma melhor compreensão das estruturas das proteínas e a capacidadejogar na lotofácil onlineprevê-las usando um computador significa uma melhor compreensão da vida, da evolução e, claro, da saúde e das doenças humanas", explicou ela.

O que acontece agora?

Outros cientistas vão querer olhar os dados para determinar o quão preciso é o métodojogar na lotofácil onlineInteligência Artificial e quão bem ele funcionajogar na lotofácil onlineum nível muito detalhado.

Ainda há uma lacunajogar na lotofácil onlineconhecimento, incluindo descobrir como várias proteínas se encaixam e como as proteínas interagem com outras moléculas, como DNA e RNA.

"Agora que o problema foi amplamente resolvido para proteínas individuais, o caminho está aberto para o desenvolvimentojogar na lotofácil onlinenovos métodos para determinar a formajogar na lotofácil onlinecomplexosjogar na lotofácil onlineproteínas — coleçõesjogar na lotofácil onlineproteínas que trabalham juntas para formar grande parte da maquinaria da vida e para outras aplicações"disse Kryshtafovych.

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