Virusų kilmė: Alphafoldas ir dirbtinis intelektas pateikia atsakymus

Veröffentlicht:

Von:

Dirbtinis intelektas, pavyzdžiui, „Alphafld“, atskleidžia stebėtiną virusų kilmę ir revoliucionuoja mūsų supratimą apie virusų šeimas.
(Symbolbild/natur.wiki)
<šaltinis type = "vaizdas/webp" srcset = "https://media.nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02970 w/d41586-02970 w_27690070707070.jpg? https://media.nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02970-w/d41586-02970-w_27690070.jpg?as=webp 319w "sises =" (maxwidth) 319px, 100vw, 767px "> "

Dirbtinis intelektas (AI) padeda iš naujo nubrėžti virusų šeimos medį. Numatomos baltymų struktūros, turinčios

Didelė dalis mokslininkų supratimo apie Virale evolution . Tačiau žaibiška virusų raida, ypač iš tų, kurie turi RNR genemeną, ir jų polinkis priimti genetinę medžiagą iš kitų organizmų, kad genetinės sekos gali paslėpti gilesnius ir tolimus ryšius tarp virusų, kurie skiriasi priklausomai nuo ištirtų.

Priešingai, virusinių genų užkoduotų baltymų formos ar struktūros paprastai keičiasi, o tai leidžia atpažinti šias paslėptas evoliucines jungtis. Tačiau nebuvo įmanoma palyginti baltymų struktūrų visoje virusų šeimoje, kol įrankiai, tokie kaip „Alphafld“, kurios gali numatyti baltymų struktūras dideliu mastu, sako Joe Grove'as, molekulinio virusologas Glazgo universitete, Didžiojoje Britanijoje.

Straipsnyje, paskelbtame šią savaitę Nature 1

Kaip prasiskverbti į virusus

Suprasti tyrėjus apie flavivirusų raidą daugiausia grindžiama lėtai besivystančių fermentų, kopijuojančių jų genetinę medžiagą, sekas. Tačiau nepaprastai mažai žinoma apie „viruso įvedimo“ baltymų, kurie naudoja flavivirusą, ištvermę ląstelėse ir nustato šeimininką, kurį galite užkrėsti. Grove'as teigia, kad šis žinių spragos yra veiksmingos vakcinos, susijusios su hepatititis cipatitis cipatitis, hepatitis, htts/hepatititis, htts/hepatititis = ". Tūkstančių žmonių kiekvienais metais.

„Esant sekos lygiui, viskas taip skiriasi, kad negalime pasakyti, ar jie yra susiję, ar ne“, - sako jis. "Baltymų struktūrų prognozavimas atveria visą klausimą ir mes galime gana aiškiai pamatyti dalykus."

Tyrėjai panaudojo esmfold, a https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1 "Data-Rack =" spustelėkite "data-label =" https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1 "Data-Rack-category =" kėbulo teksto nuoroda "> Struttural- <šaltinis type = "Vaizdas/webp" srcset = "https://media.nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02970 w/d41586-02970 w_27690182.jpg? kaip = webp 767w, https://media.nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02970 w/d41586-02970-w_27690182.jpg? as = web 319w "sies =" (max -width) 319px, 1023px) 100vw, 767px ">"> "(Max-Width) 319px, 1023px) 100VW, 768w" Sies = "(Max-Width) 319px, 1023px) 100vw, 76W" Sies = "(MaxWidth) Async "class =" paveikslas __image "alt =" hepatitas C virusas E1 glikoproteinas, numatomas naudojant Colabfold-Alpahfold2. w_27690182.jpg ">

Prognozuojamos struktūros leido autoriams nustatyti viruso įėjimo baltymus, kurių sekos labai skiriasi nuo gerai žinomo flaviviruso. Jie rado netikėtų ryšių. Viruso grupė, kurią sudaro hepatitas C, naudoja sistemą, skirtą užkrėsti ląsteles, panašias į pestivirusus - grupę, apimančią klasikinį kiaulių gripo virusą, sukelia kiaulių hemoraginį karščiavimą ir kitus gyvūnų patogeninius.

AI pagrįsti palyginimai parodė, kad ši įvesties sistema skiriasi nuo daugelio kitų flavivirusų. "Mes nežinome, iš kur jūsų įvesties sistema kyla dėl hepatito C ir jo artimųjų. Tai galėjo būti išrasta", - sako Grove'as.

pavogta bakterijų

Prognozuojamos struktūros taip pat parodė, kad gerai ištirti Zikos ir dengės karštligės virusų įėjimo baltymai yra tokie patys kaip ir „keistų ir nuostabių“ flavivirusų, turinčių didžiulius genomus, įskaitant Haseki erkės virusą, kuris gali sukelti karščiavimą žmonėms. Kitas didelis staigmena buvo atradimas, kad kai kurie flavivirusai turi fermentą, kurį, matyt, pavogė bakterijos.

„Tai būtų precedento neturintis“,-sako virusologė Mary Petrone iš Sidnėjaus universiteto, Australijos, šiais metais jos komandai būtų galima rasti panašiai su ypač „keistu ir nuostabiu“ Flaviviruso menu . „Genetinis piratavimas galėjo suvaidinti didesnį vaidmenį flaviviruso evoliucijoje, nei manyta anksčiau“, - priduria ji.

Lozanos universiteto, Šveicarijoje, kompiuterinis biologas Davidas Moi sako, kad flaviviruso tyrimas yra tik ledkalnio viršūnė ir kad Evoliucinės istorijos apie kitus virusus ir net kai kurie ląstelių organizmai tikriausiai pasakojami su AI. „Dabar, kai galime pasižvalgyti, visi šie dalykai turi gauti nedidelį atnaujinimą“, - sako jis.

  1. >

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

    Straipsnis

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

    straipsnis