Előfizetés

Alakváltó fehérjék menthetik meg az emberiséget

M.K. Varga Péter
Publikálás dátuma
2020.12.02. 11:30

Fotó: Shutterstock
A biológia egyik legnagyobb rejtélyére talált megoldást a mesterséges intelligencia. Arra, hogyan vesznek fel bonyolult térbeli alakzatokat az élethez szükséges fehérjemolekulák. A felfedezés új gyógyszerek, kezelési eljárások létrehozását segítheti.
A lonondoni mesterséges intelligencia (MI) laboratórium, a DeepMind (MélyÉrtelem) számítógépes programja - amely arra világít rá, az aminosavakból felépülő fehérjék hogyan nyerik el bonyolult formájukat - sok betegség, köztük a COVID-19 kutatásában is komoly szerepet játszhat. A múlt század egyik legnagyobb biológiai felfedezése volt, amikor Crick és Watson 1953-ban megállapította, a DNS bizonyos tulajdonságai azzal magyarázhatók, hogy a nukleinsav-molekulák hosszú és bonyolult kettős spirálban kötődnek egymáshoz. Mára a DNS ikonikussá vált kettős spirálja és annak összehajtogatódott formái, a kromoszómák, mindenki számára ismerőse, de mellette ott az élet fennmaradásához, működéséhez szükséges sok-sok más fehérje, amelyek - ha nem is olyan látványosak, mint az öröklődésért felelős molekula -, bonyolult, háromdimenziós formákba hajtogatódnak össze. „Az, hogy egy fehérje mit csinál, nagyban függ az alakjától, ezért a biológia egyik nagy kihívása volt az elmúlt ötven évben a „fehérje hajtogatódási program” olvasható a DeepMind honlapján. „Minden pici újrarendeződése ezeknek az élethez szükséges molekuláknak katasztrofális hatással lehet egészségünkre, ezért az egyik leghatékonyabb eszköz a betegségek megértéséhez és a gyógymódok megtalálásához a fehérjék tanulmányozása” - jelentette ki a BBC-nek John Moult a Marylandi Egyetemről, a felfedezést vizsgáló tudományos bizottság elnöke. Sok fehérjetípus szerepéhez köthetők betegségek, így az enzimekhez, amelyek katalizátorként működnek, az antitestekhez, amelyek a kórokozók ellen harcolnak, vagy a kémiai üzenethordozókhoz, a hormonokhoz, például az inzulinhoz. Több tízezer emberi fehérje mellett több milliárd más fajt – köztük vírusokat, baktériumokat – felépítő fehérje létezik, amelyek formájának tanulmányozása rengeteg időt és drága berendezéseket követel. 1972-ben Christian Anfinsen Nobel-díjat kapott, mert megmutatta, hogy az aminosavak sorrendjéből megállapítható, milyen a formája a fehérjemolekulának. Azóta a fehérjék háromdimenziós felépítését hagyományos technikákkal próbálták meghatározni. A DeepMind labor AlphaFold programja - ameély a gépi tanulás módszerével dolgozik - ezt 90 százalékos pontossággal oldotta meg az egyszerűbb fehérjék esetében. A feladatot napok alatt oldotta meg, amit hagyományos eszközökkel évekbe telik elvégezni. A fehérjék formájának megállapítása fontos a gyógyszertervezésben, a rák, a demencia, a fertőző betegségek megértésében. Például a koronavírus „tüskéi” szerkezetének megállapítása alapvető annak megértésében, hogyan történik a vírus kapcsolódása az emberi sejtekhez. „A fehérje működésének módja térbeli szerkezetétől függ, a fehérjék működése pedig kapcsolatban van az egészséggel, betegséggel. Az, hogyan alakul ki az összetekeredő szerkezet, a biológia egyik alapkérdése” - magyarázta Andrew Martin az University College London professzora. A módszerrel egyelőre az egyszerűbb fehérjék felépítése deríthető ki, az, hogy hogyan illeszkednek össze az életet működtető bonyolultabb fehérjék, illetve hogyan működnek együtt a DNS-sel vagy az RNS-sel még a jövő feladata kideríteni.

Egy lépéssel közelebb kerültünk ahhoz, hogy nyitott könyv legyen számunkra az univerzum

nepszava.hu
Publikálás dátuma
2020.12.01. 16:26

Fotó: ALEX CHERNEY / TERRASTRO.COM
Az ASKAP nagyszabású rádiótávcső-rendszer mindössze 300 óra munkával képes volt nagyjából hárommillió galaxis feltárására.
Az univerzum hatalmas részét térképezte fel rekordidő alatt az ASKAP ausztrál teleszkóphálózat, több millió új galaxist tárva fel és új utat nyitva a jövőbeli felfedezéseknek - közölte kedden az ausztrál nemzeti tudományos intézet (CSIRO). A 188 millió ausztrál dollár értékű teleszkóprendszer Ausztrália nyugati részén található. Az ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder/Ausztrál Négyzetkilométeres Hálózati Helykereső) nagyszabású rádiótávcső-rendszer mindössze 300 óra munkával képes volt nagyjából hárommillió galaxis feltárására. Az égbolt megismerésével foglalkozó hasonló méretű vizsgálatoknak nagyjából 10 évre volt szükségük ilyen eredményhez - mondta David McConnell csillagász, a CSIRO Murchison Rádióasztronómiai Obszervatóriumban zajló vizsgálatának vezetője. A teleszkópot széles látómezeje teszi különlegessé. Korábban nem tapasztalt élességű részletekkel képes panorámafelvételeket készíteni az égboltról. Az égbolt 83 százalékának feltérképezéséhez mindössze 903 felvétel kombinálására volt szüksége. Ez elenyésző szám az egész égboltot vizsgáló és feltérképező más kutatásokhoz képest, általában ugyanis azoknak több tízezer képre van ehhez szükségük.
A teleszkóp így néhány hét vagy hónap alatt képes átvizsgálni az égboltot, ami azt jelenti, hogy a folyamat viszonylag rövid időn belül újra és újra megismételhető, tehát a csillagászoknak lehetőséget ad a változások szisztematikus észlelésére és követésére. Már ezzel az első vizsgálattal is találtak a korábbi felvételekhez képest néhány szokatlan objektumot, például erőteljes robbanásokon átesett csillagokat - fejtette ki McConnell. A szakértő szerint a vizsgálat során gyűjtött adatok segítenek az asztronómusoknak abban, hogy még többet tudjanak meg a csillagok keletkezéséről és a galaxisok , fekete lyukak formálódásáról. A tudósok eredményeiket kedden publikálták a Publications of the Astronomical Society of Australia című tudományos lapban. Az ASKAP 36 tányérantenna együttműködése. A rendszer Nyugat-Ausztrália távoli, kietlen területén található meg egy 6 kilométeres területen, Perth-től 700 kilométerre északra.

A világ egyik legnagyobb barlangrajz-gyűjteményét találták meg

M.K.
Publikálás dátuma
2020.12.01. 16:00

Fotó: GUILLERMO LEGARIA / AFP or licensors
AMAZÓNIA ,,Őseink Sixtus-kápolnájaként” emlegetik azt a barlangrajz-gyűjteményt, amelyet egy brit-kolumbiai kutatócsoport fedezett fel az amazóniai esőerdőben. A rajzokon főleg állatok és növények láthatók. A munkák lenyűgözően részletesek, az állatoknak még a szőrét is ábrázolták. A gyűjteményen mára már kihalt állatok is felfedezhetők.
A legrégebbi alkotások 12 500 évesek lehetnek.

A gyűjteményt tavaly fedezte fel a kutatócsoport Kolumbiában, Serranía de la Lindosában, de egészen eddig titokban tartották, mert egy idén decemberben megjelenő dokumentumfilmben szeretnék a világ elé tárni. A rajzok jelentős részét több méteres magasságban vésték a falakra; ezeket csak drónokkal tudták megvizsgálni a szakértők. Azt egyelőre nem tudták megmondani, hogyan sikerült ilyen magasságban barlangrajzokat készíteni.