Alphafold Dapat Memprediksi Struktur Protein Dalam Tubuh

Tahun lalu DeepMind mengajukan solusi menarik untuk masalah sains berusia 50 tahun, menunjukkan bagaimana AlphaFold AI-nya dapat memprediksi struktur 3D protein unik, meletakkan dasar bagi era baru penemuan biologis.

Perusahaan terus membangun fondasi ini dengan membagikan struktur yang diprediksi untuk hampir setiap protein dalam tubuh manusia, yang akan mempercepat upaya penelitian dalam segala hal mulai dari resistensi antibiotik hingga perawatan kanker, dan banyak lagi.

Sebagai komponen kunci dalam semua makhluk hidup di Bumi, memahami bentuk rumit dari protein individu yang berbeda dapat membantu kita memahami apa yang mereka lakukan dan bagaimana mereka dapat dimanipulasi secara menguntungkan, melalui obat-obatan yang mengatasi penyakit manusia, misalnya.

Tetapi semuanya dimulai dengan rantai asam amino satu dimensi yang terlipat menjadi rangkaian struktur 3D yang sangat kompleks yang hampir tak ada habisnya.

Menggunakan rantai asam amino tersebut untuk memprediksi seperti apa struktur akhirnya dikenal sebagai "masalah pelipatan protein", dan ini adalah salah satu yang diperdebatkan para ilmuwan sejak awal 1970-an.

AlphaFold AI DeepMind dikembangkan untuk mengatasi masalah ini dengan kekuatan komputasi modern. Sistem ini dilatih pada struktur protein yang tersedia untuk umum yang telah ditentukan melalui eksperimen ilmiah, dan tahun lalu menunjukkan bagaimana itu dapat digunakan untuk memecahkan struktur protein yang telah dikerjakan para ilmuwan selama bertahun-tahun.

Digambarkan sebagai "sangat akurat", "pengubah permainan", dan "kemajuan yang menakjubkan", AlphaFold dipandang sebagai solusi untuk masalah pelipatan protein 50 tahun, dan yang menandai babak baru dalam penelitian biologi dikutip dari laman NewAtlas.

Ini bisa membantu para ilmuwan jauh lebih cepat mengidentifikasi protein yang tidak berfungsi dan mengapa mereka menyebabkan penyakit tertentu, atau sangat mempercepat pengembangan obat untuk mengobatinya.

Enzim dapat dikembangkan lebih cepat untuk mendegradasi sampah plastik, dan virus baru dapat ditangani secara lebih efektif dengan memetakan struktur protein lonjakan, misalnya.

Kurang dari setahun, kita sudah melihat teknologi ini mulai membentuk kembali dunia penelitian ilmiah. Pekan lalu, tim peneliti terpisah di University of Washington mendemonstrasikan perangkat lunak mirip AlphaFold yang disebut RoseTTAFold .

Itu bisa memprediksi struktur protein hanya dalam 10 menit dengan satu komputer game dan tersedia secara online secara gratis.

Tim di DeepMind juga telah bekerja untuk membuat alatnya lebih mudah diakses. Minggu lalu itu menerbitkan makalah yang merinci bagaimana sistem dikembangkan dan membagikan kode sumber di GitHub.

Hari ini telah menerbitkan katalog prediksi untuk hampir semua protein dalam tubuh manusia, yang dikenal sebagai proteom manusia.

Ini berjumlah 98,5 persen protein manusia dan jumlahnya sekitar 20.000. Selain itu, telah memberikan akses terbuka ke proteom dari 20 organisme lain yang menarik, termasuk lalat buah, tikus, ragi dan E.Coli, yang berjumlah total lebih dari 350.000 struktur protein.

Tim berencana untuk membangun ini dalam beberapa bulan mendatang dengan memperluas koleksi ini untuk memasukkan lebih dari 100 juta protein yang diketahui sains, yang berpuncak pada apa yang disebut DeepMind sebagai "almanak protein dunia yang sesungguhnya."

"Ini akan menjadi salah satu kumpulan data terpenting sejak pemetaan Genom Manusia," kata Profesor Ewan Birney, Wakil Direktur Jenderal Laboratorium Biologi Molekuler Eropa.

Sebuah makalah yang menjelaskan prediksi proteom manusia diterbitkan di Nature , sementara video di bawah ini menawarkan demo singkat dari database struktur protein.