Любительская научно-популярная загадка расширила глобальную коллекцию биомолекул

Маститые ученые нередко подшучивают над новичками. Как оказалось, это было неуместно. Игровая программа, занимающаяся конструированием белков, оказалась действенным инструментом и обогатила мировую базу биомолекул.Кот за компьютеромНепрофессионалы тоже могут внести свой вклад в значимые научные исследования.Источник: Unsplash

В новом исследовании специалисты из Массачусетского университета в Дартмуте продемонстрировали, что участники онлайн-игры для любителей науки Foldit способны успешно уточнять и улучшать структуры белков, повышая точность данных, содержащихся в международной базе данных Protein Data Bank (PDB). Статья опубликована в журнале Acta Crystallographica Section D Structural Biology.

Непрофессиональных исследователей в англоязычных странах называют «гражданскими учеными» (citizen researchers). Ранее уважаемые деятели науки подшучивали над любителями, но теперь им приходится сдерживать свои слова.

Foldit («Сложи его») представляет собой глобальное исследовательское сообщество, которое преобразует моделирование белков в интерактивную игру-головоломку, позволяющую энтузиастам со всего мира вносить непосредственный вклад в передовые исследования в области биохимии. Практика Foldit продемонстрировала, что игроки-любители могут превзойти как экспертов, так и автоматизированные вычислительные методы прогнозирования структуры белков.

Модели белковСравнение оригинальной модели PDB (слева) субъединицы TIM44p транслоказы внутренней мембраны митохондриального импорта дрожжей (запись PDB 2fxt; Josyula et al., 2006) с моделью Foldit после PDB-REDO (справа). Сверху: в общей структуре заметны явные изменения, особенно в распределении β-тяжей. Количество остатков β-тяжей/β-мостов увеличивается с 48 до 56. Внизу: перестройка поверхностной петли вызывает сдвиг регистра. В отмеченной звездочкой позиции изначально находился остаток аспарагиновой кислоты, тогда как в обновленной модели это полностью консервативный остаток глицина Gly388. Модели представлены с соответствующими картами 2mFo − DFc с контурами на уровне 1,1σ. Этот рисунок был создан с помощью CCP4mg (McNicholas et al., 2011). Источник: Acta Crystallographica Section D Structural Biology (2025). DOI: 10.1107/s2059798325008149Источник: https://phys.org/

В последней статье, написанной под руководством доцента Фираса Хатиба, рассматривается, как игроки улучшали существующие модели с помощью серии головоломок Foldit Reconstruction — задач, основанных на реальных структурах белков, которые были определены с помощью рентгеновской кристаллографии или крио-электронной микроскопии и хранятся в PDB.

Хатиб, который участвует в проекте Foldit с момента его основания в 2008 году, уверен, что большая наука основана на совместных открытиях. Ученые из разных областей используют базу данных о белках для проведения экспериментов и разработки новых технологий. Даже небольшие ошибки в моделях могут привести к неверным предположениям в будущем. Самое интересное, что участники Foldit продемонстрировали, что могут активно улучшать эти структуры, создавая основу для будущих исследований.

Исследование подтверждает, что лучшие решения Foldit значительно превосходят исходные белковые модели. В большинстве случаев игроки улучшали геометрию и уменьшали стерические препятствия, а в некоторых случаях повышали соответствие экспериментальным данным.

Оцените статью
Dfiles.ru