Publicada la base de datos más grande hasta la fecha para comprender las proteínas del cuerpo humano



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Con el fin de entender como funciona el mundoA veces tienes que empezar con lo básico. De las piezas sobre las que se construye todo lo demás. Muchos de los grandes descubrimientos científicos, de hecho, comienzan por cuestionar a los protagonistas ocultos sobre los que se construyen todas las formas de vida: proteinas. Comprender cómo funcionan, cómo interactúan con el entorno o cómo se pliegan es la clave tanto para descifrar los enigmas de la biología como para proponer soluciones efectivas a problemas estructurales. Todo este complejo camino se simplifica, en parte, a partir de hoy con la publicación de base de datos más completa hasta la fecha sobre las predicciones de las estructuras tridimensionales de las proteínas humanas.

mente profunda, el sistema de inteligencia artificial desarrollado por Google y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) anunció este miércoles la creación de esta iniciativa que proporcionará datos más de 20.000 proteínas expresadas en el genoma humano. En la práctica, esta iniciativa se convertirá en una «hemeroteca» que cubrirá el 98,5% de todas las proteínas humanas. Este «tesoro de datos», a su vez, también proporcionará información valiosa para comprender los procesos biológicos, comprender los conceptos básicos de las enfermedades raras y orientar el desarrollo de fármacos y tratamientos.

La estrella de este anuncio es ni más ni menos que un algoritmo de inteligencia artificial última generación: AlphaFold. La herramienta fue diseñada como un algoritmo de aprendizaje automático (o deep learning) que, lejos de estar exclusivamente con las indicaciones de los programadores, aprende y mejora sobre la marcha. En diciembre del año pasado, DeepMind anunció que su algoritmo se había puesto al día. predecir de forma rápida y precisa la forma tridimensional de proteínas humanas. Y esto, en palabras del biólogo evolutivo Andrei Lupas a la revista ‘Nature’, significaba «cambiarlo todo». Más ahora, esta información será accesible para toda la comunidad científica.

«Este será uno de los conjuntos de datos más importantes del mapa del genoma humano«dice el CEO de EMBL, Ewan Birney». Hacer que las predicciones de AlphaFold sean accesibles a la comunidad científica internacional abre muchas nuevas vías de investigación, desde enfermedades desatendidas hasta nuevas enzimas para la biotecnología ”, dijo Birney en un comunicado emitido por su centro.

Cincuenta años de rompecabezas

La comunidad científica lidera menos de cincuenta años inmersos en el ‘problema del plegamiento de proteínas’. De hecho, como dijimos anteriormente, comprender la estructura de estas macromoléculas es la clave para descifrar la causa estructural de enfermedades y todo tipo de dolencias. ¿El problema? Que esta pregunta, lejos de ser sencilla de responder, suele llevar meses o años de investigación. Y muchas veces ni siquiera está resuelto. La intrusión de la inteligencia artificial en este proceso podría desbloquear rompecabezas sin resolver y, al mismo tiempo, ayudaría a hacer avanzar la investigación científica más rápidamente.

«La base de datos de estructura de proteínas AlphaFold se basa en los hallazgos de generaciones de científicos masculinos y femeninosdesde los pioneros de la cristalografía y el análisis de la estructura de proteínas, hasta los miles de especialistas en predicción y biólogos estructurales que desde entonces han pasado años experimentando con proteínas y que han compartido abiertamente sus hallazgos. «, dicen los creadores de esta herramienta.

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Hasta ahora, décadas de investigación solo habían logrado descubrir el 17% de los aminoácidos en el proteoma humano. El algoritmo de AlphaFold ha progresado hasta predecir el 58% de estas estructuras. En algunos casos, la inteligencia artificial proporcionará una predicción precisa sobre estas proteínas para que los científicos puedan luego certificar su estructura a través de experimentos. En otros casos, todo apunta a que la previsión no solo dará pistas, sino que aportará «un grado de confianza altísimo». Esto, según sus creadores, sucederá hasta en un 35% de los casos.

La lanzamiento de esta base de datos, anunciado con gran fanfarria por la revista ‘Nature’, además de presentar miles de estructuras de proteínas humanas, también profundizará en información sobre otros organismos clave en el avance científico. La «hemeroteca» de AlphaFold, de hecho, albergará los datos en 20 organismos utilizados como modelos de estudio como la bacteria E. coli, moscas de la fruta, ratones, pez cebra, parásitos de la malaria y bacterias de la tuberculosis. Ahora que toda esta información está disponible para el mundo, solo el tiempo dirá qué progreso generará este recurso. Las posibilidades, al menos sobre el papel, son infinitas.

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