Løsningen af proteinfoldningsproblemet er årets videnskabelige højdepunkt

Sammenligning af beregnet og eksperimentelt bestemt foldning af proteiner. Illustration: DeepMind

Det videnskabelige tidsskrift Science, der udgives af American Association for the Advancement of Science, kårer hvert år på denne tid årets vigtigste videnskabelige forskningsresultat.

I år er valget faldet på forudsigelse af proteinfoldning baseret på kunstig intelligens.

I begrundelsen lyder det, at gennem næsten 50 år har forskere kæmpet med at løse en af naturens største udfordringer: At forudsige den komplekse 3D-form, som en række aminosyrer vil foldes ind i, når de danner et protein.

Et proteins virkemåde er helt bestemt af, hvordan det er foldet. Hidtil har man udelukkende måttet bruge eksperimentelle metoder hertil.

I videnskabelige artikler i årets løb har forskere fra henholdsvis Google-firmaet Deepmind i London og University of Washington i Seattle beskrevet metoder baseret på brug af kunstig intelligens, hvormed man kan opnå det samme.

Deepminds AlphaFold skrev vi allerede om i 2020, men det blev først detaljeret beskrevet i en artikel i Nature i 2021.

Læs også: Kunsten at udvælge de rigtige proteinstumper: Nyt AI-værktøj kan bane vej for bred­spektret corona-vaccine

Rosettafold fra University of Washington blev beskrevet på næsten samme tid i en artikel i Science.

Med begge disse værktøjer, som er frit tilgængelige for alle forskere, er det vist, at man kan forudsige nøjagtige proteinstrukturer i tusindvis.

Chefredaktøren for Science H. Holden Thorp skriver i en leder:

»Dette er et gennembrud på to fronter. For det første løser det et videnskabeligt problem, der har været på to-do-listen i 50 år. For det andet er det en game changer, der ligesom CRISPR eller kryo-elektronmikroskopi i høj grad vil fremskynde nye videnskabelig opdagelser.«

Både CRIPR og kryo-elektromikroskopi har resulteret i Nobelpriser i henholdsvis 2020 og 2017.

Dansk topresultat annonceres 24. december

Ingeniøren kårer på lignende vis og efter samme skabelon, som Science benytter, hvert år det største danske gennembrud inden for naturvidenskabelig og teknisk forskning.

Dette års vinder og fire nominerede offentliggøres i magasinet Året Rundt, der udkommer 24. december.

Alle fem danske forskningsresultater vil også senere blive detaljeret beskrevet i Ingeniørens podcast Transformator torsdag den 23. november.

Emner : Biotek
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Tom Fenchel F.R.S. siger i sin bog om det første liv, at vi sandsynligvis aldrig kommer til at besvare spørgsmålet. Den bedste hypotese skulle være, at cellemembranen opstod i lermineraler, idet matrix fastholdt molekylerne, så disse kunne selvorganisere sig, indtil de blev levende. Måske oven i købet slet ikke på Jorden, men på Mars. Mon selvorganiseringen af diverse biomolekyler til den første archaea cellemembran kan simuleres ved hjælp af kunstig intelligens. Meget vanskeligere end proteiner ...

  • 2
  • 2

@Robert, Af nysgerrighed om principperne bag protein-foldning fulgte jeg et af linkene til

https://en.wikipedia.org/wiki/Protein_folding

Et af de ledende principper er, at den lange tråd har hydrofobe punkter og at "sammenruldningen" vil optimere til at samle de hydrofobe punkter inden i. Det synes jeg lugter lidt af en celle-start. Altså med lidt god vilje og retten til ikke at have forstand på emnet i bred almindelighed.

  • 1
  • 1

@JDM

Som jeg forstår det, så kan kemikere "digte" forskellige aminosyrer. Måden de folder på betinger deres virkning. Med AI kan man øjensynlig forudse foldningen og dermed virkningen. Hvis virkningen er ønskelig, så er næste skridt at lave aminosyren.

  • 1
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten