war

Abaalmarinta Cilmi-baadhista Caafimaadka Aasaasiga ah ee Lasker ee sannadkan waxa la guddoonsiiyey Demis Hassabis iyo John Jumper oo ay ku muteysteen ka qayb qaadashada abuuritaanka nidaamka sirdoonka macmal ee AlphaFold kaas oo saadaaliya qaab-dhismeedka saddex-geesoodka ah ee borotiinnada oo ku salaysan nidaamka ugu horreeya ee amino acids.

Natiijooyinkoodu waxay xalliyaan mushkilad muddo dheer ka cadhaysiisay bulshada sayniska waxayna albaabada u furaysaa dardargelinta cilmi-baadhisyada guud ahaan cilmiga noolaha. Borotiinadu waxay door muhiim ah ka ciyaaraan horumarinta cudurada: cudurka Alzheimers, way isku laabmaan oo isku duubaan; Kansarka, shaqadooda nidaaminta ayaa lumaya; Xanuunnada dheef-shiid kiimikaad ee dhasha, waxay yihiin kuwo aan shaqaynayn; Marka uu jiro cystic fibrosis, waxay galaan meel khaldan oo unugga ah. Kuwani waa dhowr ka mid ah hababka badan ee keena cudurrada. Qaab dhismeedka borotiinka ee faahfaahsan ayaa bixin kara qaabaynta atomiga, kaxaynta naqshadaynta ama xulashada molecules-ku-xidhnaanta sare, iyo dardargelinta helitaanka daroogada.

Qaab dhismeedka borotiinka waxaa guud ahaan lagu go'aamiyaa crystallography X-ray, resonance magnetka nukliyeerka iyo microscopy cryo-electron. Hababkani waa kuwo qaali ah oo waqti badan qaata. Tani waxay keenaysaa xogta qaabdhismeedka borotiinka ee 3D ee jira oo leh ilaa 200,000 oo xog dhisme ah, halka tignoolajiyada isku xigxiga DNA ay soo saartay in ka badan 8 milyan oo borotiinno isku xigxiga. Sannadihii 1960-yadii, Anfinsen et al. waxa la ogaaday in taxanaha 1D ee amino acids ay si kedis ah oo ku celcelin ah isugu laabi karaan qaab-dhismeedka saddex-geesoodka ah (Jaantuska 1A), iyo in "chaperones" molecular ay dedejin karaan oo fududayn karaan habkan. Indho-indhayntani waxay horseedaysaa tartan 60-sano ah ee bayoolaji molecular: saadaalinta qaab-dhismeedka 3D ee borotiinnada ee taxanaha 1D ee amino acids. Guusha Mashruuca Genome-ka Aadanaha, awooddayada aan ku heli karno taxanaha amino acid 1D ayaa aad u horumaray, caqabadana waxay noqotay mid aad u degdeg badan.

Saadaasha qaababka borotiinka waa ay adagtahay sababo dhowr ah dartood. Marka hore, dhammaan boosaska saddex-geesoodka ah ee suurtogalka ah ee atamka kasta ee amino acid kasta waxay u baahan yihiin sahan badan. Midda labaad, borotiinada ayaa sida ugu badan u isticmaala dhammaystirka qaab dhismeedka kiimikada si ay si hufan ugu habeeyaan atamka. Maadaama borotiinada ay sida caadiga ah leeyihiin boqollaal dammaanad haydrojiin ah “deeq-bixiyeyaal” (sida caadiga ah oksijiin) waa in ay u dhowaadaan dammaanadda hydrogen “aqbalaha” (sida caadiga ah nitrogen ku xiran hydrogen), aad ayey u adag tahay in la helo qaab-dhismeed halkaas oo ku-deeqaha kasta uu ku dhow yahay aqbalaha. Saddexaad, waxaa jira tusaalooyin xaddidan oo loogu talagalay tababbarka hababka tijaabada ah, sidaas darteed waxaa lagama maarmaan ah in la fahmo isdhexgalka saddex-geesoodka ah ee ka dhexeeya amino acids iyadoo lagu saleynayo taxanaha 1D iyadoo la adeegsanayo macluumaadka ku saabsan horumarinta borotiinnada ku habboon.

Fiisigiska ayaa markii ugu horeysay loo adeegsaday in lagu qaabeeyo isdhexgalka atomamka raadinta qaabka ugu wanaagsan, waxaana la sameeyay hab lagu saadaaliyo qaabka borotiinnada. Karplus, Levitt iyo Warshel ayaa la guddoonsiiyay 2013 Nobel Prize ee Kimistariga shaqadooda ku saabsan jilitaanka borotiinnada. Si kastaba ha ahaatee, hababka fiisigiska ku salaysan xisaab ahaan waa qaali waxayna u baahan yihiin habayn qiyaas ah, markaa qaab-dhismeedyada saxda ah ee saddex-geesoodka ah lama saadaalin karo. Hab kale oo "aqoon ku salaysan" waa in la isticmaalo xog ururinta qaab-dhismeedka la yaqaan iyo taxanaha si loo tababaro moodooyinka iyada oo loo marayo sirdoonka macmal iyo barashada mashiinka (AI-ML). Hassabis iyo Jumper waxay adeegsadaan qaybaha fiisigiska iyo AI-ML labadaba, laakiin hal-abuurnimada iyo boodboodka waxqabadka habka waxay asal ahaan ka soo jeedaan AI-ML. Labada cilmi-baare ayaa si hal abuur leh isugu daray xog-ururin dadweyne oo waaweyn iyo agab xisaabeed heer warshadeed si ay u abuuraan AlphaFold.

Sideen ku ogaan karnaa inay "xaliyeen" halxiraalaha saadaasha qaabdhismeedka? 1994kii, waxaa la aasaasay tartanka Qiimaynta Khatarta ah ee Qaab-dhismeedka (CASP), kaas oo kulma labadii sanaba mar si loola socdo horumarka saadaasha qaabdhismeedka. Cilmi-baarayaashu waxay wadaagi doonaan taxanaha 1D ee borotiinka qaab-dhismeedkiisa ay dhawaan xalliyeen, laakiin natiijooyinkooda aan weli la daabicin. Saadaaliyuhu wuxuu saadaaliyaa qaab-dhismeedka saddex-geesoodka ah isagoo isticmaalaya taxanahan 1D, qiimeeyuhuna wuxuu si madax-bannaan u qiimeeyaa tayada natiijooyinka la saadaaliyay isagoo barbar dhigaya qaab-dhismeedka saddex-geesoodka ah ee uu bixiyo tijaabiyaha (oo la siiyay kaliya qiimeeyaha). CASP waxay qabataa dib u eegis indho la'aan run ah waxayna diiwaan gelisaa boodboodka waxqabadka xilliyeed ee la xidhiidha hal-abuurnimada habka. Shirkii 14-aad ee CASP ee 2020, natiijooyinka saadaalinta AlphaFold waxay muujiyeen boodboodka waxqabadka oo qabanqaabiyeyaasha ay ku dhawaaqeen in dhibaatada saadaasha qaab dhismeedka 3D la xaliyay: saxnaanta saadaasha badankood waxay ku dhowdahay tan cabbirrada tijaabada ah.

Muhiimadda ballaaran ayaa ah in Hassabis iyo shaqada Jumper ay si qancin leh u muujiyaan sida AI-ML u beddeli karto sayniska. Cilmi-baadhisteedu waxay muujinaysaa in AI-ML ay dhisi karto fikrado saynis ah oo adag oo laga helay ilo xogo badan, in hababka dareenka (oo la mid ah kuwa ChatGPT) ay ogaan karaan ku-tiirsanaanta muhiimka ah iyo isku-xirnaanta ilaha xogta, iyo in AI-ML ay is-xukunto tayada natiijooyinka wax soo saarka. AI-ML asal ahaan waxay samaynaysaa sayniska.