Nobeli keemiapreemia pälvisid valgumaailma oraaklid
Nobeli keemiapreemia said sel aastal USA biokeemik David Baker ning ettevõtte DeepMind arvutiteadlased Demis Hassabis ja John Jumper, kelle töö võimaldab ennustada arvutuslikult valkude kolmemõõtmelist kuju ning ehitada nullist looduses mittekohatavaid valke.
Rootsi Teaduste Akadeemia otsustas anda poole preemiast Washingtoni Ülikooli biokeemia professorile David Bakerile. Ülejäänud poolt jagavad omavahel Briti arvutiteadlane Demis Hassabis ja tehisintellekti-uurija John Jumper, kes töötavad mõlemad Google'i ettevõttes DeepMind.
Valgud on elusorganismide tööhobused ja ehituskivid, transportides näiteks veres hapnikku ning andes tugevuse nahale ja luudele. David Bakeril õnnestus esimest korda ehitada valk, mis erineb kõigist teadatuntud looduses leiduvatest valkudest. Enne teda oli õnnestunud teadlastel valmistada vaid proteiine, mille kuju jäljendas looduses leiduvaid struktuure.
Tema loodud Top7-na tuntud valk oli ka kaugelt suurem kõigist teistest varem n-ö nullist ehitatud valkudest, koosnedes 93 aminohappest.

Samuti mängis Baker juhtrolli tarkvara Rosetta arendamisel, mida saab kasutada valkude struktuuri ennustamiseks ja disainimiseks. Praeguseks saavad seda vabalt kasutada kõik teaduskogukonna liikmed. Baker on loonud programmi abil muu hulgas alloleval pildil olevad valgud. Mitmeid biokeemiku disainitud valke saab kasutada ka vaktsiinide, ravimite ja nanomaterjalide juures ning miniatuursete sensorite ehitamiseks.

Demis Hassabis ja John Jumper lõikasid aga kasu viimasel kümnendil osaliselt tänu neile endile tehisaru arendamise vallas tehtud edusammudest. Nende 2020. aastal välja tulnud TI-mudel AlphaFold2 suutis ennustada suure täpsusega praktiliselt kõigi 200 miljoni teadaoleva valgu kuju. Selleks söötsid ettevõtte teadlased muu hulgas sellele ette kõigi valkude kuju, mille olid teadlased varem välja selgitanud ajamahukamate meetoditega.
Proteiinide täpse kuju teadmine on äärmiselt oluline, sest aitab luua muu hulgas tõhusamalt töötavaid ravimeid, mõista antibiootikumresistentuse juurpõhjuseid ja välja selgitada, miks mõned ensüümid näiteks plasti lagundavaid.

Saavutus on oluline, sest kuigi kõik looduses leiduvad valgud koosnevad 20 aminohappest, saab neid omavahel pea lõputult kombineerida. Aminohappe molekulide omavaheliste jõudude tõttu saavad eri valgud voltida end kolmes mõõtmes väga erinevatel viisidel. Neis mõni moodustab kämpe, millest pole suuremat kasu, teistes tekivad aga aktiivsustsentrid, mis kiirendavad keemilisi reaktsioone.
Lühidalt annab valkude kuju neile funktsiooni. Võimalus ennustada ette valkude kolmemõõtmelist kuju ja seega ka võimalikku funktsiooni võimaldaks seega näiteks ravimiarendust oluliselt kiirendada.

Möödunud aastal said Nobeli keemiaauhinna Ameerika teadlased Moungi Bawendi, Louis Brus ja Alexei Ekimov. Keemikud avastasid ja sünteesisid kvanttäpid, millega saab muuta materjalide omadusi ja ehitada paremaid elektroonikaseadmeid.
Nobeli preemiat keemia alal antakse välja alates 1901. aastast. Alates 2023. aastast on Nobeli preemia väärtus 11 miljonit Rootsi krooni (u 967 000 eurot). Lisaks rahalisele auhinnale saavad laureaadid Nobeli bareljeefiga kuldmedali ja diplomi.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa