Hjælp til videnskab kan spilles af • Vera Bashmakova • Videnskabsnyheder om "Elements" • Molekylærbiologi, Informationsteknologi

Du kan hjælpe videnskaben ved at spille

"Fold", et skærmbillede af spillet. pile vises:
Egenskaber af proteinkæden: 1 – for tæt adskilte atomer; 2-hydrogenbinding; 3 – hydrofob aminosyrerest; da det ikke er beskyttet (det vil sige, det er ikke skjult inde i proteinmolekylet), hænger en gul dråbe på den; 4 – hydrofil aminosyrerest; 5 – et segment af proteinet "højderyg" (det vil sige hovedkæden), som har øget energi og derfor er isoleret rød.
Spillerens værktøjer: 6 – "tyggegummi", med hvilken spillere kan styre de automatiske værktøjer; 7 – "frysning" af proteinet "højderyg", hvilket holder dette område uændret med ændringer i andre områder af proteinet.
Spilinterface: 8 – et panel, der viser spillernes nuværende status, herunder antallet af optjente point; 9 – liste over de bedste single spillere og de bedste hold; 10 – et panel med ekstra værktøjer og muligheder 11 – chat for at kommunikere med andre spillere 12 – "cookbook" til at skabe nye automatiske værktøjer eller "opskrifter" til at arbejde med protein.

For nylig oprettede en gruppe amerikanske forskere et nyttigt online spil kaldet Foldit (Foldit).Ved at spille det kan du hjælpe videnskabelig fremgang, og ikke kun kandidater, men også dødelige kan deltage. Du er inviteret til at beslutte En af de vigtigste, omfattende og kedelige opgaver i biologi er at bestemme den korrekte konformation af et protein ved dets primære sekvens. Men i spillet kedsomhed er der ikke et spor tilbage. På skærmen – en flerfarvet kæde, som skal foldes i henhold til visse regler. Point tildeles for den rigtige beslutning, hver spiller har sin egen bedømmelse. Du kan forene i grupper og løse problemer sammen – og samtidig flytte biologi fremad.

Som du ved, er protein i sin primære "forfremmet" tilstand kun en lineær kæde af aminosyrer. Hver aminosyre i denne kæde har visse egenskaber – det kan være hydrofilt eller hydrofobt, positivt eller negativt ladet osv.

Afhængigt af deres egenskaber begynder aminosyrer at interagere. Hydrofobe aminosyrerester klæber sammen med hinanden og gemmer sig inde i proteinmolekylet, hvor der ikke er noget vand. Hydrofile rester stikker ud, fordi vandet indeholdt i cytoplasma ikke er forfærdeligt for dem.Modsatte ladede aminosyrer tiltrækkes, mens lige ladede aminosyrer afviser hinanden. Hvor det er muligt, forekommer disulfidbroer og hydrogenbindinger mellem aminosyrer.

Som et resultat af alle disse vekselvirkninger begynder proteinkæden at bøje og foldes, indtil den endelig når en konformation, som alle aminosyrer indeholdt i det "er enige om". I denne tilstand er proteinmolekylets indre energi minimal.

Det ser ud til, at der ikke er nemmere end at beregne, hvilken konformation proteinet vil vedtage, baseret på dets aminosyresekvens. Men det var ikke der! Den eneste mulige konformation eksisterer kun for meget korte og enkle proteiner. Jo længere egern, jo flere forskellige konformationer det kan vedtage, men kun en af ​​dem vil være korrekt. Som følge heraf står den stakkels videnskabsmand alene med en meget lang aminosyresekvens, som kan udvikle sig på ti forskellige måder.

Selvfølgelig er der et særligt program kaldet "Rosetta", som beregner den korrekte konformation af et protein baseret på dets aminosyresekvens (eller, tværtimod,udvælgelse af den optimale sekvens for strukturen af ​​kunstigt syntetiseret protein). Men – alas! – og Rosetta laver fejl. Tilsyneladende kan computeren simpelthen ikke beregne den korrekte struktur af proteinet, fordi det kræver menneskelig rumlig tænkning og intuition.

En stor gruppe amerikanske forskere besluttede sig for at nærme sig problemet fra den anden side og vende den kedelige og simpelthen ikke-omfattende opgave (tiere og hundreder af tusindvis af proteiner) til et interessant spil.

Et puslespil, hvor det er nødvendigt først at "strække" proteinkæden og derefter folde det korrekt. Billede fra artiklen i diskussionnatur

Betingelserne i spillet er enkle: En aminosyresekvens er givet, og spilleren drejer og drejer den, indtil den når en optimal tredimensionel struktur. For at bringe begynderne til overskriften er der flere træningspusler, som kan løses i det grundlæggende i spillet. For at opvarme deltagernes aktivitet skabte udviklerne en vurdering af de bedste spillere (og som det viste sig var nogle af de bedste spillere professionelt involveret i biokemi). Derudover kan puslespillet løses ikke alene alene, men også af hele holdet.

Som det viste sig, klagede folk ofte på det foreslåede puslespil bedre end "Rosette" – især når man for at opnå den korrekte konformation først var nødt til lidt at rase op proteinkæden, som følge heraf øgede sin energi. Programmet blev i sådanne tilfælde standset og forrådt den forkerte beslutning, fordi den blev "proppet" ind i den, at stigende energi var en uønsket ting. Dette var imidlertid ikke et problem for folk, da de forstod, at efter at de vendte kæden på den ønskede måde, ville dens energi falde igen. Derudover har hver person anvendt sin egen unikke taktik til at løse problemer, og programmet har altid handlet i samme type.

En blindprøve viste at ud af ti puslespil foreslog folk at klare opgaven bedre end Rosetta, i fem tilfælde, i to tilfælde vandt computeren, og tre sager kan kaldes uafgjort. Udviklerne mener, at den ideelle løsning ville være at kombinere Foldit og Rosetta, så folk ikke behøver at rodne med den oprindelige installation af en proteinkæde, som en computer kan klare sig godt, og de kommer kun til at fungere, når de har brug for et menneskeligt kig på yderligere foldning af proteinet.

Kilde: Seth Cooper, Firas Khatib, Adrien Treuille, Janos Barbero, Jeehyung Lee, Michael Beenen, Andrew Leaver-Fay, David Baker, Zoran Popović & Foldit-spillere. Forudsiger proteinstrukturer med et multiplayer online spil // Naturen. 2010 V. 466. P. 756-760.

Spil side: fold.it/portal. For at begynde at spille, skal du registrere og lægge et specielt program på en computer. Sådan gøres alt dette er skrevet her.

Vera Bashmakova


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: