Izvor virusov: AlfaFold in umetna inteligenca zagotavljajo odgovore

Veröffentlicht:

Von:

Künstliche Intelligenz, wie AlphaFold, deckt überraschende Ursprünge von Viren auf und revolutioniert unser Verständnis der Virusfamilien.
Umetna inteligenca, kot je Alphafold, razkriva presenetljiv izvor virusov in spremeni naše razumevanje družin virusov. (Symbolbild/natur.wiki)
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 =" (Max-Width) 319PX, 100VW, 767PX ">

Umetna inteligenca (AI) pomaga pri ponovni razvledi družinskega drevesa virusov. Predicted protein structures, with Alphafold and Chatbot-Instired Zajemajo presenetljive povezave v družini virusov, ki okužijo in nastanejo grožnje.

Velik del razumevanja znanstvenikov za

V nasprotju s tem se oblike ali strukture beljakovin, ki jih kodirajo virusni geni, spreminjajo, kar omogoča prepoznavanje teh skritih evolucijskih povezav. Vendar pa ni bilo mogoče primerjati beljakovinskih struktur v celotni družini virusov, dokler orodja, kot je Alphafold, ki lahko v velikem obsegu napovedujejo beljakovinske strukture, pravi Joe Grove, molekularni virolog na Univerzi v Glasgowu v Veliki Britaniji.

V članku, objavljenem v tem tednu v naravi 1 prikazujejo moč virusa, ki se nanašajo na avaritis, ki je vgrajena skupina, ki je nastopana skupina, ki je nastopana skupina, ki se pojavljajo v skupini, ki so pomembne skupine, ki so pomembni, aparats, as. patogene in vrste, ki bi lahko predstavljale nastajajoče grožnje za zdravje ljudi.

Kako prodreti v viruse

Razumevanje raziskovalcev o evoluciji flavivirusov temelji predvsem na sekvencih počasi razvijajočih se encimov, ki kopirajo njihov genetski material. Vendar je o izvoru "virusnega vstopa" beljakovin izjemno malo znano, ki uporabljajo flavivirus za prodiranje v celicah in ki določajo gostitelja, ki ga lahko okužite. Grove argues that this knowledge gap is the development of an effective vaccine against Hepatitis C , which killed na stotine tisoč ljudi vsako leto.

"Na ravni zaporedja se stvari tako razhajajo, da ne moremo reči, ali so povezane ali ne," pravi. "Preboj v napovedi beljakovinskih struktur odpira celotno vprašanje in stvari lahko vidimo povsem jasno."

Raziskovalci so uporabili Alphafold2 model and Esmfold, a "https://www.nature.com/articles/d41586-022-03539-1" Data-Track " Data-label = "https://www.nature.com/articles/d41586-03539-1" Data-Track-Category = "Body Text Link"> Predictions tool, which was developed by the technologie Meta , for more than 33.000 predvidenih struktur 458 flavivirus-Spezij za ustvarjanje. ESMFOLD temelji na glasovnem modelu, ki je bil usposobljen z več deset milijoni beljakovinskih zaporedij. V nasprotju z AlphaFoldom je potreben le eno vhodno zaporedje, namesto da bi dirkal na več zaporedjih podobnih beljakovin, kar bi lahko bilo še posebej koristno za pregled skrivnostnih virusov.

Predvidene strukture so avtorjem omogočile identifikacijo beljakovin virusnega vnosa, katerih zaporedja se močno razlikujejo od tistih znanih flavivirusa. Našli so nekaj nepričakovanih povezav. Skupina virusov, ki obsega hepatitis C, uporablja sistem za okužbo celic, ki so podobne pestivirusom - skupina, ki vključuje klasični virus prašičje gripe, povzroči hemoragično vročino pri prašičih in druge živalske patogene.

Primerjave, ki temeljijo na AI, so pokazale, da se ta vhodni sistem razlikuje od številnih drugih flavivirusov. "Ne vemo, od kod prihaja vaš vhodni sistem za hepatitis C in njegove sorodnike. Lahko bi ga izumili," pravi Grove.

ukradene bakterije

Napovedane strukture so pokazale tudi, da imajo dobro preverjeni vhodni proteini virusov Zika in denge enak izvor kot tisti iz "čudnih in čudovitih" flavivirusov z ogromnimi genomi, vključno z virusom Haseki, ki lahko sproži vročino pri ljudeh. Še eno veliko presenečenje je bilo odkritje, da imajo nekateri flavivirusi encim, ki so ga bakterije očitno ukradle.

"To bi bilo brez primere," pravi virologinja Mary Petrone z Univerze v Sydneyju v Avstraliji, letos ne bi bilo za odkritje njene ekipe podobne tatvine s posebno "čudnim in čudovitim" flavivirusnim umetnostjo "#ref-cr2" podatki = "Podatki" Podatki "Data" Data "Podatki" Podatki "Data Track" "Podatki" Podatki "Podatki" Podatki "Podatki" Podatki "Data". . "Genetsko piratstvo bi lahko igralo večjo vlogo pri evoluciji flavivirusa, kot je prej mislila," doda.

David Moi, računalniško podprti biolog z univerze v Lozani v Švici, pravi, da je študija flavivirusa le vrh ledene gore in da se z AI verjetno pripovedujejo evolucijske zgodbe drugih virusov in celo nekateri celični organizmi. "Zdaj, ko si lahko ogledamo, morajo vse te stvari dobiti majhno posodobitev," pravi.

    >

  1. mifsud, J. C. et al. Narava https://doi.org/10.1038/S41586-07899-8 (2024).

    članek

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

    članek

    3. Prenesite reference