Valgupuntra rehkendajad saavad keemianobeli
Kui tänavuse meditsiini- või füsioloogianobeli pälvinud teadlaste avastatud mikroRNA jaole ei saa, siis jõuab rakutuuma DNA-s kodeeritud valgu aminohapete järjestuse informatsioon ilusti ribosoomi pärale, kus selle järgi pannakse siis üksikutest aminohapetest õige valgumolekul kokku.
Kui tänavuse füüsikanobeli pälvinud teadlaste edendatud tehisnärvivõrkudele aminohapete õige järjestus ette anda, siis võivad nad suuta ette aimata, millise kuju aminohapetest kokku pandud valgumolekuli ahel täpselt võtab, kui ta ribosoomis valminuna kolmemõõtmeliseks puntraks kokku kägardub.
Selleks aga on vaja, et närvivõrgud kasutaksid meetodeid, mille on välja töötanud tänavuse keemianobeli pälvinud ameeriklased David Baker ja John Jumper ning britt Demis Hassabis.
Valgumolekuli kolmemõõtmelist kuju on kasulik ette teada, sest sellest sõltub palju, millist funktsiooni võib valk raku elutalitluses täita.
Teadlased on kaua teadnud, et aminohapete järjestus määrab põhimõtteliselt valgu kolmemõõtmelise struktuuri ära, aga selle väljarehkendamine jäi pikka aega lahendamata ülesandeks.
Jumper ja Hassabis suutsid oma tehisarusüsteemiga AlphaFold2 aastal 2020 lõpuks lahenduseni jõuda, andes sellega teadlastele võimaluse puhtalt geeniinfo põhjal teada, kuidas geeni kodeeritav valk päriselus välja näeb.
Baker on aga võtnud asja veelgi laiemalt ette ja õppinud ära ning õpetanud teistelegi, kuidas panna aminohappeid kokku täiesti uudseteks valgumolekulideks, mida varem olemaski ei ole olnud.
Selleks, et saada soovitava funktsiooniga ja selleks sobiva kolmemõõtmelise struktuuriga valgumolekuli, pani ta tehisaru hoopis teistpidi tööle, lahendama niiöelda pöördülesannet, ja suutis nii leidagi vajalikke aminohapete järjestusi.
Katsed on näidanud, et välja rehkendatud järjekorras ritta seatud aminohapetest saavadki peaaegu täpselt soovitud kujuga valgumolekulid.
Valgud on elusolendite ehituses olulised hammasrattad; nende peenmehaanikat on teadlastel väga põnev ja kasulik eest taha ja tagant ettepoole tunda.
Pildil on David Bakeri loodud nanomaterjal, mis koosneb kuni 120 spontaanselt ühinenud valgumolekulist.