Origine des virus: l'alphafold et l'intelligence artificielle fournissent des réponses

Künstliche Intelligenz, wie AlphaFold, deckt überraschende Ursprünge von Viren auf und revolutioniert unser Verständnis der Virusfamilien.
L'intelligence artificielle, comme Alphafold, révèle des origines surprenantes des virus et révolutionne notre compréhension des familles de virus. (Symbolbild/natur.wiki)

Origine des virus: l'alphafold et l'intelligence artificielle fournissent des réponses

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L'intelligence artificielle (IA) aide à relancer l'arbre généalogique des virus. Structures de protéines prédites, avec Alphafol CHATBOT-Inspired

Une grande partie de la compréhension des scientifiques de Virale Evolution est basé sur la comparaison du génome Cependant, l'évolution rapide des virus, notamment de celles atteints de génétiques d'ARN, et leur tendance à adopter du matériel génétique d'autres organismes que les séquences génétiques peuvent cacher des relations plus profondes et distantes entre les virus qui doivent varier en fonction de l'examen.

En revanche, les formes ou structures des protéines codées par des gènes viraux ont tendance à changer, ce qui permet de reconnaître ces connexions évolutives cachées. Cependant, il n'a pas été possible de comparer les structures de protéines dans toute une famille de virus jusqu'à ce que des outils tels que Alphafold, qui peuvent prédire les structures de protéines à grande échelle, explique Joe Grove, virologue moléculaire à l'Université de Glasgow, en Grande-Bretagne.

Dans un article publié cette semaine dans Nature 1

Afficher la puissance d'une approche structurée parmi le groupe flavivirus qui comprend le groupe Hépatite-C, Dengus et Zika en tant qu'animal qui comprend le Hépatite-C, Dengus et Zika Virus en tant qu'animal qui comprend le Hépatite-C, Dengus et Zika Virus en tant qu'animal qui comprend le Hépatite-C, Dengus et Zika Virus en tant qu'animal qui comprend le Hépatite-C, Dengus et Ziki pathogène et espèces qui pourraient représenter les menaces émergentes pour la santé humaine.

comment pénétrer les virus

Comprendre les chercheurs sur l'évolution des flavivirus est principalement basé sur des séquences d'enzymes en évolution lente qui copient leur matériel génétique. Cependant, on sait remarquablement peu de choses sur les origines des protéines "entrée virale" qui utilisent le flavivirus pour pénétrer dans les cellules et qui déterminent l'hôte que vous pouvez infecter. Grove soutient que cet écart de connaissances est le développement d'un vaccin efficace contre

"Au niveau de la séquence, les choses sont tellement divergentes que nous ne pouvons pas dire si elles sont liées ou non", dit-il. "La percée dans la prédiction des structures protéiques ouvre toute la question et nous pouvons voir les choses très clairement."

Les chercheurs ont utilisé Deepminds "https://www.nature.com/articles/d41586-024-01383-z" data-track = "cliquez sur" data-Babel = "https://www.nature.com/articles/d41586-024-01383-z" data --category = "body lien"> alphafold2 et alphafold2 "https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1" data-track = "cliquez sur" data-Label = "https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1" Data-Track-Category Text Link "> ESMfold, a Structural- Prédictions, qui a été développé par le Technology Meta , Body Thand Irtanding Tool Structures prédites de 458 Spèzies de flavivirus à générer. ESMFold est basé sur un modèle vocal entraîné avec des dizaines de millions de séquences protéiques. Contrairement à Alphafold, il ne faut qu'une seule séquence d'entrée au lieu de la course sur plusieurs séquences de protéines similaires, ce qui pourrait le rendre particulièrement utile pour examiner les virus mystérieux.

 Glycoprotéine du virus de l'hépatite C prédit en utilisant Colabfold-Alpahfold2. w_27690182.jpg

Les structures prévues ont permis aux auteurs d'identifier les protéines d'entrée virales, dont les séquences diffèrent considérablement de celles du flavivirus bien connu. Ils ont trouvé des connexions inattendues. Le groupe viral, qui comprend l'hépatite C, utilise un système pour infecter des cellules similaires aux pestivirus - un groupe qui comprend le virus de la grippe porcine classique, provoque une fièvre hémorragique chez les porcs et d'autres pathogènes animaux.

Les comparaisons basées sur l'IA ont montré que ce système d'entrée diffère des nombreux autres flavivirus. "Nous ne savons pas d'où vient votre système d'entrée pour l'hépatite C et ses proches. Il aurait pu être inventé", explique Grove.

volé par bactéries

Les structures prévues ont également montré que les protéines d'entrée bien examinées des virus Zika et de la dengue ont les mêmes origines que celles des flavivirus "étranges et merveilleux" avec d'énormes génomes, y compris le virus de la tick Haseki, qui peut déclencher la fièvre chez l'homme. Une autre grande surprise a été la découverte que certains flavivirus ont une enzyme qui a apparemment été volée par des bactéries.

"Ce serait sans précédent", explique la virologue Mary Petrone de l'Université de Sydney, en Australie, ce ne serait pas pour la découverte de son équipe cette année d'un vol similaire avec un "Data Track =" Click "Data Action =" HREF = "REF-CR2" Strange et "Click" Data Shack = "REFOR . "Le piratage génétique aurait pu jouer un plus grand rôle dans l'évolution du flavivirus qu'on ne le pensait précédemment", ajoute-t-elle.

David Moi, biologiste assisté par ordinateur à l'Université de Lausanne, en Suisse, dit que l'étude du flavivirus n'est que le haut de l'iceberg et que les histoires évolutives d'autres virus et même certains organismes cellulaires sont probablement racontés avec l'IA. "Maintenant que nous pouvons jeter un coup d'œil, toutes ces choses doivent obtenir une petite mise à jour", dit-il.

  1. mifsud, J. C. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-07899-8 (2024).

  2. Petrone, M. E. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 121 , E2403805121 (2024).