Матрица приближается
Sep. 19th, 2011 12:02 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzВ Nature статья (pdf) о том, что игроки в Foldit решили структуру белка протеазы вируса MPMV - задача, с которой давно уже не могли справиться ученые со всеми их компьютерами.
В игре Foldit обычные люди манипулируют районами белка и получают баллы за оптимизирование его сворачивания. Игра использует тот факт, что человеческий мозг очень хорошо приспособлен к манипуляциям со сложными трехмерными объектами - задача, с которой компьютеры до сих пор справляются с трудом.
На картинке показаны шаги, которые были проделаны тремя игроками в процессе решения этой задачи. Игрок spvincent проделал начальную оптимизацию исходной структуры, которая была получена с помощью NMR, правильно уложив бета-складки (B). Его структура была улучшена игроком grabhorn, который оптимизировал гидрофобный центр белка (C). Конечная оптимизация была сделана игроком mimi, которая догадалась загнуть торчавшую петлю в верхнем левом углу так, что она легла в нужное положение (D). Эту структуру уже доработали компьютеры, которые сравнивали ее с имеющейся кристаллографической информацией. Весь процесс занял три недели.
Создатели FoldIt постепенно добавляют арсенал инструментов, доступных игрокам. Например, если есть белок, для которого структура известна и он похож на тот, над которым работаете вы, то вполне возможно, что и сворачиваются они одинаково. Недавно в FoldIt был добавлен инструмент, позволяющий игрокам вручную выравнивать гомологичные последовательности белков для того, чтобы они могли использовать уже имеющуюся в базах данных информацию о структурах белков. Все это сделано так, что игрок не должен иметь никакого специального образования для того, чтобы помогать решать эти сложные задачи. Победитель этого соревнования, mimi, помогает делать научные эксперименты в школе.
(via The Scientist)
В игре Foldit обычные люди манипулируют районами белка и получают баллы за оптимизирование его сворачивания. Игра использует тот факт, что человеческий мозг очень хорошо приспособлен к манипуляциям со сложными трехмерными объектами - задача, с которой компьютеры до сих пор справляются с трудом.
На картинке показаны шаги, которые были проделаны тремя игроками в процессе решения этой задачи. Игрок spvincent проделал начальную оптимизацию исходной структуры, которая была получена с помощью NMR, правильно уложив бета-складки (B). Его структура была улучшена игроком grabhorn, который оптимизировал гидрофобный центр белка (C). Конечная оптимизация была сделана игроком mimi, которая догадалась загнуть торчавшую петлю в верхнем левом углу так, что она легла в нужное положение (D). Эту структуру уже доработали компьютеры, которые сравнивали ее с имеющейся кристаллографической информацией. Весь процесс занял три недели.
Создатели FoldIt постепенно добавляют арсенал инструментов, доступных игрокам. Например, если есть белок, для которого структура известна и он похож на тот, над которым работаете вы, то вполне возможно, что и сворачиваются они одинаково. Недавно в FoldIt был добавлен инструмент, позволяющий игрокам вручную выравнивать гомологичные последовательности белков для того, чтобы они могли использовать уже имеющуюся в базах данных информацию о структурах белков. Все это сделано так, что игрок не должен иметь никакого специального образования для того, чтобы помогать решать эти сложные задачи. Победитель этого соревнования, mimi, помогает делать научные эксперименты в школе.
(via The Scientist)
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2011-09-19 04:18 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 04:20 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:45 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 07:01 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 05:21 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 06:02 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 06:10 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 02:00 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 04:48 am (UTC)Foldit Contenders Group, Foldit Void Crushers Group,
это не они?
no subject
Date: 2011-09-20 04:53 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 06:42 pm (UTC)Процитировал - уж очень в тему Ваш пост пришелся ;)
no subject
Date: 2011-09-19 07:06 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:08 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:37 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:40 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:44 pm (UTC)Так я именно об этом и хотел бы узнать: как знание структуры помогает разрабатывать лекарства?
no subject
Date: 2011-09-19 07:54 pm (UTC)В общем же случае это делается так: Берем лекарство, которое действует на фермент, но не очень хорошо. Смотрим, как оно связывается с белком (для этого нужно знать его структуру, структуру лекарства и где примерно оно связывается) и не можем ли мы что-нибудь улучшить. Например, видим что метиловая группа плохо вписывается - упирается во что-то. Можно синтезировать вариант лекарства, в котором эта группа убрана или подвинута в сторону. Или, например, видим, что рядом с тем местом, где лекарство связывается, есть положительно-заряженная аминокислота - синтезируем лекарство, где в ту сторону торчит отрицательно-заряженная группа - лекарство более плотно связывается. Ну и дальше в том же духе.
no subject
Date: 2011-09-19 08:03 pm (UTC)Вы будете смеяться, но я до настоящего момента думал, что белок - это просто такая большая молекула, которая вступает в химические реакции с другими молекукулами. Хотя всякие трехмерные визуализации и анимации взаимодействия белков видеть приходилось.
Правильно ли я теперь понимаю, что о белках нужно думать не как о химических соединениях, но как о механических структурах по типу кирпичиков LEGO?
no subject
Date: 2011-09-19 08:08 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 08:28 pm (UTC)В рамках эксресс-ликбеза - последний вопрос: а какова типичная продолжительность жизни белков. Они же не вечные?
no subject
Date: 2011-09-19 08:33 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 09:03 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 11:20 pm (UTC)Очень очень усредненно ("среднее по больнице"): белок живет 46 часов. Ну и в две стороны- от секунд до лет, как сказано выше.
no subject
Date: 2011-09-19 10:59 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:48 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 07:56 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 11:04 pm (UTC)а корреляции структурщики "в голове" выращивают :)
помню, показывал одному свою гомологическую модель
тот сразу наметанным глазом: эта штука торчит не туда, здесь от субстрата далековато, а тут в самый раз
cool:)
Date: 2011-09-19 08:11 pm (UTC)Странно все это
Date: 2011-09-19 09:44 pm (UTC)http://habrahabr.ru/blogs/crowdsourcing/128744/#comment_4259067
и у себя отписался
http://farmacokratia.blogspot.com/2011/09/much-ado-about-foldit.html
Кратко: успех foldit здесь очень странный, если у него и так есть крайне близкие гомологи? почему авторы не использовали другие методы? существует значительное количество методов работы с NMR плохого качества. Вообщем у меня больше вопросов чем ответов, и шумиха вокруг foldit раздутая.
Re: Странно все это
Date: 2011-09-20 02:38 am (UTC)Re: Странно все это
Date: 2011-09-20 04:51 am (UTC)Re: Странно все это
Date: 2011-09-20 01:26 pm (UTC)Re: Странно все это
Date: 2011-09-20 09:18 pm (UTC)Re: Странно все это
Date: 2011-11-25 07:45 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 11:07 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 04:32 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 11:15 pm (UTC)http://eterna.cmu.edu/content/EteRNA
no subject
Date: 2011-09-19 11:17 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 04:33 am (UTC)"Foldit players" - the last author
no subject
Date: 2011-09-20 05:15 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 12:42 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 02:41 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 05:16 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 05:53 am (UTC)Помните - была такая игра "змейка"? Она могла гнуться разнообразными способами и формировать фигуры. Здесь вам дается длинная сложная трехмерная змейка, которая гнется в трехмерном редакторе с довольно большим количеством ограничений. Для каждого состояния в реальном времени вычисляется балл (http://foldit.wikia.com/wiki/Score) - чем он выше, тем более удачно свернут белок. Для каждой задачи видно, сколько баллов набрали другие игроки, так что можно соревноваться.
Компьютеру можно дать команду опробовать все микроперемещения вокруг текущего состояния (аминокислоты поменять, повернуть структуры второго уровня на небольшой угол), поэтому совсем скучную работу делать не надо. Плюс компьютер показывает, над какими местами нужно работать - где молекулы слишком близко, где слишком далеко, где гидрофобы снаружи. Плюс можно посмотреть на aminoacid sequence, сравнить ее с реальными белками и попробовать под них подогнать. Есть скриптинг на языке Lua, так что можно запустить на ночь свою программу и уйти спать.
Вот тут еще много всего: http://foldit.wikia.com/wiki/FoldIt_Wiki
no subject
Date: 2011-09-20 06:05 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-20 06:20 am (UTC)