NVIDIA i Google DeepMind udostępniają struktury białek 2800 wirusów, by przyspieszyć walkę z przyszłymi pandemiami

Ten news ukazał się 17 min po komunikacie źródła.

👁 146 przeczytań

NVIDIA, Google DeepMind i Europejskie Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL-EBI) opublikowały przewidywane struktury 3D kompleksów białkowych ponad 2800 wirusów - wszystkie dostępne bezpłatnie dla każdego naukowca za pośrednictwem bazy AlphaFold Database.

Struktury wygenerowano przy użyciu modelu AlphaFold2 od Google DeepMind, który przewiduje sposób, w jaki białka składają się w trójwymiarowe kształty. Kluczową rolę w skalowaniu obliczeń odegrało NVIDIA BioNeMo Inference Runtime - dzięki niemu zespół mógł przeprowadzić predykcję kompleksów dla tysięcy wirusowych proteomów jednocześnie. Kompleksy białkowe to grupy oddziałujących ze sobą białek, które wirus wykorzystuje do funkcjonowania - i właśnie je muszą atakować skuteczne szczepionki lub leki.

Skala naukowej nowości jest duża. Około 30% dodanych interakcji białkowych to formy zupełnie nieznane nauce - nieodnotowane wcześniej w Protein Data Bank, głównym repozytorium eksperymentalnie wyznaczonych struktur białkowych. Tradycyjne metody badania struktur, takie jak krystalografia rentgenowska, mogą pochłonąć lata pracy i tysiące dolarów za pojedynczą strukturę; AlphaFold2 zoptymalizowany pod kątem GPU NVIDIA robi to w ułamku tego czasu i kosztu.

„Kiedy nadejdzie kolejna pandemia, może pojawić się coś zupełnie niespodziewanego i będziemy pozbawieni wiedzy, którą mieliśmy w przypadku COVID-19. To, co próbujemy zrobić, to zgromadzić tę wiedzę z wyprzedzeniem.”

Tak skomentował Joe Grove, profesor wirusologii molekularnej w MRC-University of Glasgow Centre for Virus Research i współpracownik przy tym projekcie. Jego słowa dobrze oddają motywację całej inicjatywy: gdy COVID-19 się pojawił, naukowcy mieli za sobą dekady badań nad koronawirusami, co pozwoliło im zaprojektować szczepionki w rekordowym tempie. Dla tysięcy innych wirusów taka wiedza strukturalna po prostu nie istnieje.

Potrzeba działania jest wymierna. Według analizy Center for Global Development istnieje około 50% szansy, że do 2050 roku wybuchnie pandemia równie groźna co COVID-19.

Poza samą bazą NVIDIA udostępnia też BioNeMo Structure Prediction Pipeline - otwarty, akcelerowany na GPU przepływ pracy, dzięki któremu każdy badacz może samodzielnie przejść od sekwencji białkowej do przewidywanej struktury 3D dla wybranych celów badawczych. Chris Dallago, lider zespołu stosowanych nauk badawczych w dziedzinie biologii cyfrowej w NVIDIA, nazwał tę bazę „silnikiem do generowania hipotez” - narzędziem, które ma popchnąć do przodu całe pole badań nad interakcjami białkowymi.

Fakt, że 30% opisanych tu interakcji to terra incognita dla biologii, sugeruje, że ta baza może dostarczyć zaskakujących odkryć na długo przed tym, zanim ktokolwiek zdąży jej faktycznie użyć.

Czytasz Promptowego częściej? Dodaj go do preferowanych źródeł w Google, a nowe teksty będą wyżej w Twoich wynikach.

// czytaj dalejDom przyszłości stoi 7 metrów nad ziemią - i wsłuchuje się w twojego ojcaNewsyONZ mówi o citiverse. Inteligentne miasto przyszłości ma być czymś więcej niż mapą z czujnikamiPremiumKanada inwestuje w AI, kwanty i egzoszkielety. Przyszłość nie zawsze wygląda jak chatbotPremium