Como um dos grandes mistérios da biologia foi solucionado com inteligência artificial:aposta de 2 reais copa

O programa determinou a forma das proteínasaposta de 2 reais copaum nívelaposta de 2 reais copaprecisão comparável a métodosaposta de 2 reais copalaboratório caros e demorados, segundo o anúncio.

Andriy Kryshtafovych, da Universidade da Califórniaaposta de 2 reais copaDavis, nos Estados Unidos, é um dos jurados científicos e descreveu o feito como "verdadeiramente notável".

"Ser capazaposta de 2 reais copainvestigar a forma das proteínas com rapidez e precisão tem o potencialaposta de 2 reais coparevolucionar as ciências da vida", disse ele.

O que são proteínas?

As proteínas estão presentesaposta de 2 reais copatodos os seres vivos, onde desempenham um papel central nos processos químicos essenciais para a vida.

Compostos por cadeiasaposta de 2 reais copaaminoácidos, eles se dobramaposta de 2 reais copaum número infinitoaposta de 2 reais copamaneirasaposta de 2 reais copaformas elaboradas que contêm a chave sobre como realizam suas funções vitais.

Muitas doenças estão ligadas ao papel das proteínas na catalisaçãoaposta de 2 reais copareações 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 catastróficosaposta de 2 reais copanossa saúde, então uma das maneiras mais eficientesaposta de 2 reais copaentender a doença e encontrar novos tratamentos é estudar as proteínas envolvidas", disse John Moult, da Universidadeaposta de 2 reais copaMaryland, EUA.

"Existem dezenasaposta de 2 reais copamilharesaposta de 2 reais copaproteínas humanas e muitos bilhõesaposta de 2 reais copaoutras espécies, incluindo bactérias e vírus, mas descobrir a formaaposta de 2 reais copaapenas 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 sequênciaaposta de 2 reais copaseus blocosaposta de 2 reais copaaminoácidos.

A cada dois anos, dezenasaposta de 2 reais copaequipesaposta de 2 reais copamaisaposta de 2 reais copa20 países tentam cegamente prever, usando computadores, a formaaposta de 2 reais copaum conjuntoaposta de 2 reais copacercaaposta de 2 reais copa100 proteínas a partiraposta de 2 reais copasuas sequênciasaposta de 2 reais copaaminoácidos.

Ao mesmo tempo, as estruturas 3D são trabalhadasaposta de 2 reais copalaboratório por biólogos usando técnicas tradicionais como cristalografiaaposta de 2 reais coparaios-X e espectroscopia por ressonância magnética nuclear (também chamadaaposta de 2 reais copaespectroscopia por RMN), que determinam a localizaçãoaposta de 2 reais copacada átomoaposta de 2 reais coparelação a outro na moléculaaposta de 2 reais copaproteína.

Uma equipeaposta de 2 reais copacientistas do Casp (experimento comunitário sobre a avaliação críticaaposta de 2 reais copatécnicas para prediçãoaposta de 2 reais copaestruturaaposta de 2 reais copaproteínas) compara essas previsões com as estruturas 3D encontradas usando os métodos experimentais.

O Casp usa uma métrica conhecida como testeaposta de 2 reais copadistância global para avaliar a precisão, variandoaposta de 2 reais copa0 a 100. Uma pontuaçãoaposta de 2 reais copacercaaposta de 2 reais copa90, que o programa AlphaFold da DeepMind alcançou, é considerada comparável às técnicasaposta de 2 reais copalaboratório.

O que aconteceu este ano?

Na última rodada do desafio Casp-14, o AlphaFold determinou a formaaposta de 2 reais copacercaaposta de 2 reais copadois terços das proteínas com precisão comparável a experimentosaposta de 2 reais copalaboratório.

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

AlphaFold é baseadoaposta de 2 reais copaum conceito denominado aprendizado profundo. Nesse processo, a estruturaaposta de 2 reais copauma proteína dobrada é representada como um gráfico espacial.

O programa então "aprende" usando informações sobre as formas 3Daposta de 2 reais copaproteínas conhecidas mantidas no Bancoaposta de 2 reais copaDados Públicoaposta de 2 reais copaProteínas.

O programaaposta de 2 reais copaInteligência Artificial foi capazaposta de 2 reais copafazeraposta de 2 reais copaquestãoaposta de 2 reais copadias o que poderia levar anosaposta de 2 reais copauma bancadaaposta de 2 reais copalaboratório.

Como essa informação será usada?

Conhecer a estrutura 3Daposta de 2 reais copauma proteína é importante na fabricaçãoaposta de 2 reais copamedicamentos e na compreensãoaposta de 2 reais copadoenças humanas, incluindo câncer, demência e doenças infecciosas.

Um exemplo é a covid-19,aposta de 2 reais copaque 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 sequênciaaposta de 2 reais copaproteína se dobraaposta de 2 reais copatrês dimensões é realmente uma das questões fundamentais da biologia. Toda a maneira como uma proteína funciona dependeaposta de 2 reais copasua 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 interviraposta de 2 reais copaproblemasaposta de 2 reais copasaúde, sejam infecções ou doenças hereditárias."

A professora Dame Janet Thornton, do Instituto Europeuaposta de 2 reais copaBioinformática 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 capacidadeaposta de 2 reais copaprevê-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 métodoaposta de 2 reais copaInteligência Artificial e quão bem ele funcionaaposta de 2 reais copaum nível muito detalhado.

Ainda há uma lacunaaposta de 2 reais copaconhecimento, 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 desenvolvimentoaposta de 2 reais copanovos métodos para determinar a formaaposta de 2 reais copacomplexosaposta de 2 reais copaproteínas — coleçõesaposta de 2 reais copaproteínas que trabalham juntas para formar grande parte da maquinaria da vida e para outras aplicações"disse Kryshtafovych.

aposta de 2 reais copa Já assistiu aos nossos novos vídeos no YouTube aposta de 2 reais copa ? Inscreva-se no nosso canal!