Origen de los virus: Alfafold y la inteligencia artificial proporcionan respuestas
Origen de los virus: Alfafold y la inteligencia artificial proporcionan respuestas
La inteligencia artificial (IA) ayuda a redirigir el árbol genuscado de los virus. Estructuras de proteínas predichas, con " modelos de proteín ". Conexiones sorprendentes en una familia de virus que infectan y surgen amenazas.
Una gran parte de la comprensión de los científicos de se basa en la comparación de la comparación de la comparación de la comparación. Sin embargo, la evolución del rayo de virus, en particular de aquellos con genemen de ARN, y su tendencia a adoptar material genético de otros organismos de que las secuencias genéticas pueden ocultar relaciones más profundas y distantes entre los virus que varían según los examinados.
En contraste, las formas o estructuras de las proteínas codificadas por genes virales tienden a cambiar, lo que permite reconocer estas conexiones evolutivas ocultas. Sin embargo, no fue posible comparar las estructuras de proteínas en una familia de virus entera hasta herramientas como Alfafold, que pueden predecir las estructuras de proteínas a gran escala, dice Joe Grove, un virólogo molecular de la Universidad de Glasgow, Gran Bretaña.
En un artículo publicado esta semana en Nature
Cómo penetrar los virus
Comprender a los investigadores sobre la evolución de los flavivirus se basa principalmente en secuencias de enzimas que evolucionan lentamente que copian su material genético. Sin embargo, es notablemente poco conocido sobre los orígenes de las proteínas de "entrada viral" que usan flavivirus para penetrar en las células y que determinan el huésped que puede infectar. Grove argumenta que esta brecha de conocimiento es el desarrollo de una vacuna efectiva contra
"En el nivel de secuencia, las cosas están tan divergidas que no podemos decir si están relacionados o no", dice. "El avance en la predicción de estructuras de proteínas abre toda la pregunta y podemos ver las cosas con bastante claridad".
Los investigadores utilizaron profundo > "https://www.nature.com/articles/d41586-024-01383-z" data-track = "haga clic" data-label = "https://www.nature.com/articles/d41586-024-01383-z" Track-coatory = "Body Text Link"> Allphafold2 model. "https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1" data-track = "haga clic" data-label = "https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1" Data-Track-Category Text Link "> Esmfold, a estructural-
Las estructuras predichas hicieron posible que los autores identifiquen proteínas virales de emparedado, cuyas secuencias difieren enormemente de las del conocido flavivirus. Encontraron algunas conexiones inesperadas. El grupo de virus, que comprende la hepatitis C, utiliza un sistema para infectar células que son similares a los pestivirus, un grupo que incluye el virus clásico de la gripe porcina, causa fiebre hemorrágica en los cerdos y otros patógenos animales.
Las comparaciones basadas en IA mostraron que este sistema de entrada difiere de los muchos otros flavivirus. "No sabemos de dónde proviene su sistema de entrada para la hepatitis C y sus parientes. Podría haber sido inventado", dice Grove.
robado por bacterias
Las estructuras predichas también mostraron que las proteínas de entrada bien examinadas de los virus del Zika y el dengue tienen los mismos orígenes que las de los flavivirus "extraños y maravillosos" con enormes genomas, incluido el virus de la garrapata de Haseki, que puede desencadenar la fiebre en los humanos. Otra gran sorpresa fue el descubrimiento de que algunos flavivirus tienen una enzima que aparentemente fue robada por bacterias.
"Eso no tenía precedentes", dice la viróloga Mary Petrone de la Universidad de Sydney, Australia, no sería para el descubrimiento de su equipo este año de un robo similar con un "Flavivirus de flavivirus" de flavivirus "de"#"/" Categencia de datos de flavivirus "#"/"Categencia de datos de flavivirus". . "La piratería genética podría haber jugado un papel más importante en la evolución del flavivirus de lo que se pensaba anteriormente", agrega.
David Moi, un biólogo asistido por computadora en la Universidad de Lausana, Suiza, dice que el estudio de flavivirus es solo la parte superior del iceberg y que las historias evolutivas de otros virus e incluso algunos organismos celulares probablemente se cuentan con IA. "Ahora que podemos echar un vistazo, todas estas cosas tienen que obtener una pequeña actualización", dice.
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mifsud, J. C. et al. Nature https://doi.org/10.1038/S41586-07899-8 (2024).
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Petrone, M. E. et al. Proc. Natl acad. Sci. USA 121 , E2403805121 (2024).