שחקני מחשב מצילים את העולם, קצת
משחקים המשמשים ללימוד חלבונים
אולי אתם לא מכירים את החיפוש אחר המבנה המולקולרי של אנזים חותך חלבון מנגיף דמוי איידס שנמצא בקופי רזוס. אבל קבוצות של מדענים מנסות להבין את התעלומה הזו במשך שנים. וזה פשוט נפצח על ידי שחקני PC.
למה זה מרגש? כי מאמינים שמידע זה יכול להיות חיוני כדי להבין טוב יותר כיצד פועל נגיף האיידס וכיצד ניתן להתמודד איתו. הממצאים, שהתגלו באמצעות המשחקFoldit, הםפורסםמקוון לקראת הגיליון הבא של Nature: Structural & Molecular Biology, כאשר המחבר מפרט גם מדענים וגם גיימרים.
התוצאות שמתגלות על ידי המשחק הזה שימושיות בתחומי מחקר משמעותיים רבים, שלושת הגדולים הם איידס, סרטן ואלצהיימר. כל שלוש המחלות קשורות לחלבונים, נושא הפאזלים של פולדיט, וככל שידוע יותר כיצד הן מתנהגות, כך ניתן לעשות יותר כדי להתמודד עם המחלות שהן קשורות אליהן. וההתנהגות שלהם מאוד נקבעת על פי המבנה שלהם.
זה המאמר השני ש-Foldit רואה שמתפרסם ב-Nature, וזה הישג יוצא דופן. המשחק כולל קיפול חלבונים, ניסיון לתמרן מודלים תלת מימדיים של חלבונים למבנה היעיל ביותר באנרגיה. ככזה, זה תחרותי, עם שחקנים שמנסים לעלות על אחרים, ותוך כדי כך מתקרבים למבנה הלא ידוע של החלבון המבוקש.
על פי המאמר, במשך שנים לא הצליחו מדענים לחשוף את המבנה הגבישי של פרוטאז רטרו-ויראלי M-PMV. עם זאת, שחקני Foldit מצאו את הפתרון. כפי שהעיתון מסביר,
"שחקני Foldit ממנפים מיומנויות אנושיות לפתרון בעיות בתלת מימד כדי ליצור אינטראקציה עם מבני חלבון באמצעות כלי מניפולציה ישירים ואלגוריתמים מתודולוגיית חיזוי המבנה של רוזטה. שחקנים משתפים פעולה עם חברים לקבוצה תוך תחרות עם שחקנים אחרים כדי להשיג את הניקוד הגבוה ביותר (האנרגיה הנמוכה ביותר) מודלים במבחני הוכחת מושג, נגני Foldit - שלרובם יש רקע מועט או בכלל ביוכימיה - הצליחו לפתור בעיות של חידוד מבנה חלבון שבהן היה צורך בסידור מחדש של עמוד השדרה כדי לקבור נכון שאריות הידרופוביות. בעיית מבנה גביש חלבון עומד."
הבנת את זה?
הוסבר בהמאמר של סידני מורנינג הראלד, כשמסתכלים למטה במיקרוסקופ כל מה שתראה זה פיצול דו-ממדי של המולקולה שאתה מנסה להבין, אבל כדי לעשות משהו מועיל אתה צריך לדעת על זה בתלת-ממד. וזה המקום שבו התמיהה נכנסת לתמונה. נראה שמודלים ממוחשבים אינם מסוגלים כמו בני אדם כאשר עובדים בתוך חשיבה מרחבית, ומכאן היתרון של גיימרים שניגשים לאתגרים הללו. כי לפי העיתון,
"שחקני Foldit - שלרובם יש רקע מועט או ללא רקע בביוכימיה - הצליחו לפתור בעיות של חידוד מבנה חלבון שבהן היה צורך בסידור מחדש של עמוד השדרה.
לקבור נכון שאריות הידרופוביות."
למרבה המזלMSNBC מסבירהכל די טוב. לפי האתר, יש מיליוני דרכים להתפתל קשרי האטומים של אנזים, והסוד לביצוע נכון הוא למצוא את תצורת האנרגיה הנמוכה ביותר למבנה כזה. כי זה זה שהוראס בחר כשתכנן את היקום. אז 236,000 שחקנים שעבדו יחד ואחד נגד השני בשלוש השנים האחרונות הוכחו כשימושיים למדי. ולקח להם רק 10 ימים כדי לפענח (או בעצם לגלות מחדש) תעלומה שהכשילה את המומחים במשך יותר מעשור.
וזה לא חד פעמי. ניתן להשתמש ב-Foldit באופן רציף בדרך זו כדי לפתור את המבנים של אנזימים מסתוריים, ולהצטייד בידע כזה הוא רב עוצמה. הכרת הסידור הנכון של הספגטי של מולקולה היא חיונית להבנת התנהגותה, כיצד היא נקשרת, ולאחר מכן להתמודד עם כל השטויות שהיא עשויה להגיע אליהן. הפעם זה יכול להיות צעד משמעותי לקראת מציאת אמצעים טובים יותר לטיפול באיידס. בפעם הבאה משהו אחר.
כפי שמסכם המאמר, זוהי גישה ייחודית, התוצאה האחרונה הזו מדגימה פוטנציאל גדול לגיימינג במקור המונים כאמצעי למחקר,
"התפקיד הקריטי של שחקני Foldit בפתרון של מבנה ה-M-PMV PR מראה את הכוח של משחקים מקוונים לתעל את האינטואיציה האנושית וכישורי התאמת דפוסים תלת מימדיים לפתרון בעיות מדעיות מאתגרות. למרות שתשומת לב רבה ניתנה לאחרונה ל- הפוטנציאל של מיקור המונים ומשחקים, זהו המקרה הראשון שאנו מודעים לו בו גיימרים מקוונים פתרו בעיה מדעית ארוכת שנים תוצאות אלו מצביעות על הפוטנציאל לשילוב משחקי וידאו תהליך מדעי בעולם האמיתי: כושר ההמצאה של שחקני המשחק הוא כוח אדיר שאם מכוון אותו נכון, ניתן להשתמש בו כדי לפתור מגוון רחב של בעיות מדעיות."
אם אתה רוצה להצטרף, אתה יכולקבל את Foldit מכאן. זה מתחיל במדריך שמסביר את הרעיון בפירוט רב, ואז אתה מנסה למצוא את המבנים היעילים ביותר באנרגיה, לבד או בצוותים, שמתחרים מול אחרים ברחבי העולם. והצלת חיים.
תודה לכל מי שנתן לנו טיפים בנושא.