Геймеры предсказали структуру белка лучше ученых

Американские ученые пришли к выводу, что компьютерные игроки, использующие краудсорсинговую платформу, способны предсказывать кристаллическую структуру белков более эффективно, чем специалисты или компьютерные алгоритмы. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Предсказание структуры белка (конфигурации в пространстве, которую принимает его аминокислотная последовательность) имеет фундаментальное значение для медицины, биотехнологий, биоинформатики и теоретической физики. При этом сложный и трудоемкий процесс предсказания в современных условиях имеет ограниченную точность — около 85 процентов содержащихся в базах данных моделей кристаллических структур белков содержат существенные ошибки. Поэтому ученые постоянно работают над совершенствованием методик предсказания с целью максимально повысить их точность. В последнее время значительно повысился интерес к использованию в этих целях распределенных вычислений, машинного обучения и краудсорсинговых платформ.

Сотрудники Университетов Мичигана, Вашингтона, Массачусетса и Северо-Восточного университета в Бостоне провели соревнование по предсказанию структуры белка по карте электронных плотностей, полученной методом рентгеновской кристаллографии. В нем приняли участие два квалифицированных специалиста, 61 студент-биохимик (все они использовали специальное программное обеспечение), два различных компьютерных алгоритма (Phenix Autosolve и MR-Rosetta) и игроки в онлайновую игру Foldit, которых в итоге набралось 469 человек. Задача этой игры состоит в ручном подборе конфигурации белка, имеющей наименьшую энергию, поскольку такая его трехмерная структура с наибольшей вероятностью соответствует реальности. Чем более правдоподобна конфигурация, тем больше пользователь получает очков. Геймеры могут кооперироваться и составлять команды, работающие над одним и тем же белком.

В качестве исходного материала всех участников снабдили аминокислотной последовательностью, предсказаниями вторичной структуры и картой электронных плотностей дрожжевого белка YPL067C. Этот белок был выбран потому, что он не имеет значительного сходства с какой-либо структурой из всемирной базы данных Protein Data Bank (PDB). Кроме того, как было показано в предыдущих работах, YPL067C может предотвращать токсическое действие амилоида — белка, накопление которого в мозге лежит в основе развития болезни Альцгеймера.

Соревнующиеся использовали различные подходы к решению задачи. Ученые и студенты работали поодиночке, в основном полагаясь на поиск подходящих позиций для крупных ароматических аминокислот. Среди игроков в Foldit наилучший результат показала группа, участники которой объединили усилия: один выступал первопроходцем, расставляющим ключевые элементы, а остальные проводили тонкую доводку структур, используя разнообразные подходы и приемы.

Источник: nplus1.ru
Показать полностью...
73.36%
80%
11.22%

Полезные видео

История

Резонанс

Похожие записи (5)

В своей лекции известный генетик, профессор Чикагского университета и популяризатор натуралистического мировоззрения Джерри Койн ставит несколько острых и провокационных вопросов. Почему эволюция — это факт?

Насколько убедительны позиции эволюционистов и креационистов? Является ли религия корнем проблемы неприятия эволюционных идей или она лишь следствие? Украшая свои суждения едким злободневным юморомчёный наглядно и доступно объясняет принципы научного метода, приводит доказательства эволюции и пытается... показать её ошибочность!
Показать полностью...
95.16%
200%
83.87%
Прорыв в игровой индустрии 2017 года! Игра весом 70мб перевернула представление о мобильных играх! 18+

Скачай бесплатно: https://vk.cc/6gXmPZ

202.46%
80%
441.52%
Английская карикатура на Договор о ненападении между Германией и Советским Союзом, 1939 год.

96.63%
120%
88.78%
TBEx