Um dos maiores mistérios da Mistérios da biologia utiliza inteligência artificial, anunciaram especialistas.
Prever como uma proteína adquire uma forma tridimensional única intrigou os cientistas por meio século. Agora, o laboratório de inteligência artificial DeepMind, que pertence ao Google e tem sede em Londres, resolveu o problema, dizem os organizadores de um desafio científico.
Uma melhor compreensão das formas das proteínas pode desempenhar um papel fundamental no desenvolvimento de novos medicamentos para o tratamento de doenças.
Espera-se que esse avanço acelere pesquisas sobre uma série de doenças, incluindo a covid-19.
O programa determinou a forma das proteínas em um nível de precisão comparável a métodos de laboratório caros e demorados, segundo o anúncio.
Andriy Kryshtafovych, da Universidade da Califórnia em Davis, nos Estados Unidos, é um dos jurados científicos e descreveu o feito como “verdadeiramente notável”.
“Ser capaz de investigar a forma das proteínas com rapidez e precisão tem o potencial de revolucionar as ciências da vida”, disse ele.
O que são proteínas?
As proteínas estão presentes em todos os seres vivos, onde desempenham um papel central nos processos químicos essenciais para a vida.
Compostos por cadeias de aminoácidos, eles se dobram em um número infinito de maneiras em formas elaboradas que contêm a chave sobre como realizam suas funções vitais
Prever com eficácia como será a estrutura de uma proteína pode ajudar a encontrar curas para doenças, incluindo covid-19
Muitas doenças estão ligadas ao papel das proteínas na catalisação de reações químicas (enzimas), no combate a doenças (anticorpos) ou na atuação como mensageiros químicos (hormônios como a insulina).
“Mesmo pequenos rearranjos dessas moléculas vitais podem ter efeitos catastróficos em nossa saúde, então uma das maneiras mais eficientes de entender a doença e encontrar novos tratamentos é estudar as proteínas envolvidas”, disse John Moult, da Universidade de Maryland, EUA.
“Existem dezenas de milhares de proteínas humanas e muitos bilhões em outras espécies, incluindo bactérias e vírus, mas descobrir a forma de apenas uma requer equipamentos caros e pode levar anos”.
Como foi o desafio científico?
Em 1972, Christian Anfinsen recebeu o Prêmio Nobel por seu trabalho mostrando que deveria ser possível determinar a forma das proteínas com base na sequência de seus blocos de aminoácidos.
A cada dois anos, dezenas de equipes de mais de 20 países tentam cegamente prever, usando computadores, a forma de um conjunto de cerca de 100 proteínas a partir de suas sequências de aminoácidos.
Ao mesmo tempo, as estruturas 3D são trabalhadas em laboratório por biólogos usando técnicas tradicionais como cristalografia de raios-X e espectroscopia por ressonância magnética nuclear (também chamada de espectroscopia por RMN), que determinam a localização de cada átomo em relação a outro na molécula de proteína.
Uma equipe de cientistas do Casp (experimento comunitário sobre a avaliação crítica de técnicas para predição de estrutura de proteínas) compara essas previsões com as estruturas 3D encontradas usando os métodos experimentais.
O Casp usa uma métrica conhecida como teste de distância global para avaliar a precisão, variando de 0 a 100. Uma pontuação de cerca de 90, que o programa AlphaFold da DeepMind alcançou, é considerada comparável às técnicas de laboratório.
O que aconteceu este ano?
Na última rodada do desafio Casp-14, o AlphaFold determinou a forma de cerca de dois terços das proteínas com precisão comparável a experimentos de laboratório.
Os avaliadores disseram que a precisão com a maioria das outras proteínas também era alta, embora não tenham chegado a esse nível.
AlphaFold é baseado em um conceito denominado aprendizado profundo. Nesse processo, a estrutura de uma proteína dobrada é representada como um gráfico espacial.
O programa então “aprende” usando informações sobre as formas 3D de proteínas conhecidas mantidas no Banco de Dados Público de Proteínas.
O programa de Inteligência Artificial foi capaz de fazer em questão de dias o que poderia levar anos em uma bancada de laboratório.
Como essa informação será usada?
Conhecer a estrutura 3D de uma proteína é importante na fabricação de medicamentos e na compreensão de doenças humanas, incluindo câncer, demência e doenças infeciosas.
Um exemplo é a covid-19, em que os cientistas estudam como a proteína spike (ou “de pico”) na superfície do vírus Sars-CoV-2 interage com os receptores nas células humanas.
O professor Andrew Martin, da University College London (UCL), ex-participante e assessor do Casp, disse à BBC News: “Entender como uma sequência de proteína se dobra em três dimensões é realmente uma das questões fundamentais da biologia. Toda a maneira como uma proteína funciona depende de sua estrutura tridimensional e a função da proteína é relevante para tudo na saúde e na doença”.
“Conhecendo as estruturas tridimensionais das proteínas, podemos ajudar a projetar medicamentos e intervir em problemas de saúde, sejam infecções ou doenças hereditárias.”
A professora Dame Janet Thornton, do Instituto Europeu de Bioinformática da EMBL no Reino Unido, disse que a forma como as proteínas se dobram para criar “estruturas tridimensionais extraordinariamente exclusivas” é um dos maiores mistérios da biologia.
“Uma melhor compreensão das estruturas das proteínas e a capacidade de prevê-las usando um computador significa uma melhor compreensão da vida, da evolução e, claro, da saúde e das doenças humanas”, explicou ela.
O que acontece agora?
Outros cientistas vão querer olhar os dados para determinar o quão preciso é o método de Inteligência Artificial e quão bem ele funciona em um nível muito detalhado.
Ainda há uma lacuna de conhecimento, incluindo descobrir como várias proteínas se encaixam e como as proteínas interagem com outras moléculas, como DNA e RNA.
“Agora que o problema foi amplamente resolvido para proteínas individuais, o caminho está aberto para o desenvolvimento de novos métodos para determinar a forma de complexos de proteínas — coleções de proteínas que trabalham juntas para formar grande parte da maquinaria da vida e para outras aplicações”disse Kryshtafovych.
Um dos maiores Mistérios da biologia utiliza inteligência artificial
Fonte bbc news
![O concelho de Torre de Moncorvo está apostado em atrair visitantes, através de uma rota de 16 miradouros espalhados por todo aquele território, de onde se podem apreciar as singulares paisagens "únicas" dos rios Douro e Sabor. Neste percurso que abrange todo o concelho transmontano, há sítios emblemáticos como o Miradouro do Talegre, na freguesia do Castedo, onde a atração principal é um baloiço, que está preso a um sobreiro. Deste local árido, ladeado de granito e sobreiros, o visitante pode contemplar a imensidão das paisagens únicas do Vale da Vilariça e dos vales dos rios Douro e Sabor, locais onde as tonalidades são uma realidade natural onde não faltam majestosas formações rochosas. "Este miradouro tem recebido muitas pessoas, que por vezes chegam mesmo a engarrafar os acessos ao local onde está instalado o baloiço. Apenas colocámos um simples baloiço num sobreiro e que tem feito as delícias de graúdos e miúdos, que vêm um pouco de todo lado à procura de um pouco de tranquilidade, após o confinamento”, disse à Lusa a presidente da Junta de Freguesia do Castedo, Luísa Ferreira. A autarca indicou que o baloiço e respetiva sinalética foram colocados há menos de um mês "e os visitantes têm sido às centenas, porque procuram locais seguros em tempo de pandemia". "As pessoas da aldeia todos os dias me dizem que tem sido uma autêntica procissão para ver a paisagem e dar uma voltinha neste singular baloiço. Isto também tem a ver com os efeitos da pandemia, que levou muita gente a fugir das grandes cidades", enfatizou. Do Castedo até ao miradouro de São Lourenço, no Felgar, ainda são uma trintena de quilómetros. Aqui chegados, os visitantes podem usufruir de um baloiço montado numa estrutura de madeira, de onde podem contemplar os Lagos do Sabor, já que o equipamento está instalado junto à margem à margem do rio. As redes sociais deram a conhecer este baloiço e quem por ali passa, depressa tira o telemóvel do bolso para mais uma ‘selfie'. Célia e Conceição Dionísio são duas irmãs com raízes no Felgar, mas residentes em Vila Nova de Gaia, que este ano optaram por fazer turismo neste território do Douro Superior. "Com esta paisagem, e com este rio de fundo, é difícil resistir, sendo um verdadeiro espetáculo natural. Temos coisas tão bonitas em Portugal e normalmente procuramos outros destinos. Por norma faço uma viagem ao estrangeiro todos os anos e este ano fiquei por aqui duas semanas", contou Conceição. Por seu lado, Célia Dioniso acrescentou que já procurava o miradouro de São Lourenço antes da colocação baloiço, "porque se trata de um local que transmite paz e tranquilidade "que é único”. "Agora, o baloiço vem proporcionar um pouco de divertimento e um local ideal para fazer umas fotos", observou. Já o presidente da União de Freguesias do Felgar e Souto da Velha, vinca que o baloiço foi colocado há uma semana e visitante não faltam. "As redes sociais são o indicador que este miradouro [São Lourenço] está a ter muita recetividade", enfatizou. Instalado no alto da Serra do Reboredo, um espaço marcado por uma estrutura de metálica de forma hexagonal e de onde se pode vislumbrar a vila de Torre de Moncorvo e mais ao longe o Vale da Vilariça, Serra de Bornes, terras de Alfândega da Fé, Freixo de Espada à Cinta e Mogadouro, nos distrito de Bragança, está o miradouro da Fraga do Facho. Nas proximidades fica ainda uma formação granítica em forma de cabeça de cão, local onde está outro dos miradouros. Para além destes, há ainda no concelho de Torre de Moncorvo os miradouros da Póvoa, Senhora da Glória (Peredo dos Castelhanos), Senhora do Castelo (Urros), Santa Barbara (Lousa), Nossa Senhora do Castelo (Adeganha), Santa Leocádia (Torre de Moncorvo), São Gregório (Estevais da Vilariça), Alto da Barca ou Fevereira (Peredo dos Castelhanos), Vale do Sabor (Adeganha), Vide, Santa Barbara (Mós) e Barca Velha (Açoreira). Nuno Gonçalves, presidente da câmara de Torre de Moncorvo, disse à Lusa que este conjunto de 16 miradouros fazem parte de uma estratégia de promoção turística do concelho, "de forma não massificada". "Estes miradouros fazem parte de uma estratégia de valorização do património natural e edificado. Quando temos paisagens idílicas, temos que fazer sentir o território, tanto aos que cá residem, como àqueles que nos visitam", frisou o autarca. Agora, a ideia é integrar estes miradouros que estão a ser "decorados", numa mais rota mais ampla, que abrange o território dos sete concelho que fazem parte da Associação de Municípios do Douro Superior.](https://masterinsoft.com/wp-content/uploads/2020/11/moncorvo-80x80.jpg)
