Ripiegamento delle proteine, la scoperta del 2021
Per quasi 50 anni, gli scienziati hanno lottato per risolvere uno dei problemi più difficili della natura: prevedere la complessa forma tridimensionale in cui gli amminoacidi si piegheranno quando formeranno una proteina funzionale.
Nel 2021, per la prima volta, gli scienziati hanno dimostrato che un sistema di intelligenza artificiale potrebbe finalmente raggiungere questo obiettivo e prevedere le strutture esatte delle proteine e persino farlo in massa per migliaia di proteine.
Ecco perché la principale rivista scientifica “Science” ha annunciato che questo è stato il risultato scientifico più importante di quest’anno.
Si tratta, secondo la rivista, di una conquista su due “fronti”: da un lato è stato risolto un problema scientifico rimasto insoluto per cinque decenni e, dall’altro, ora gli scienziati hanno tra le mani “una tecnica innovativa che, come CRISPR e cryo-EM, accelereranno notevolmente le scoperte scientifiche“.
Le proteine sono i cardini della vita e le loro funzioni, che giocano un ruolo centrale in quasi tutti i processi biologici, sono direttamente correlate alla loro esatta forma tridimensionale.
Fino a poco tempo fa, la determinazione di questa struttura proteica era un processo lungo e costoso, che richiedeva complesse analisi di laboratorio.
Nonostante siano stati fatti molti tentativi per decenni per sviluppare modelli computazionali per risolvere il problema del ripiegamento delle proteine, l’esatta previsione della loro struttura è sfuggita ai ricercatori, fino al 2021 due importanti studi sono apparsi contemporaneamente sulle due più importanti riviste scientifiche del mondo, in “Nature” e “Science”, dove sono stati introdotti due diversi sistemi “intelligenti”, rispettivamente AlphaFold e RoseTTA-fold.
Entrambi sono in grado di prevedere un’ampia gamma di strutture proteiche complesse in modo rapido e accurato, basandosi solo sugli amminoacidi che contengono. I ricercatori di entrambi i team scientifici hanno persino consentito l’accesso gratuito ai propri dati, in modo che altri scienziati possano sfruttare i nuovi sistemi “intelligenti”.
Gli altri sviluppi scientifici che si sono distinti nel 2021 e che completano la top ten (Top 10), secondo “Science“, sono stati lo sviluppo di pillole antivirali contro il Covid-19, nuove misurazioni della particella muonica subatomica, osservazioni di terremoti su Marte da Il rover InSight della NASA, il recupero dell’antico DNA umano dal suolo, l’applicazione della tecnica genetica CRISPR agli organismi viventi, l’uso di farmaci psichedelici per il trattamento del disturbo da stress post-traumatico, lo sviluppo di anticorpi monoclonali contro le malattie infettive, il nuovo sistema paleontologico scoperte sul lontano passato dell’uomo e progressi nella produzione di energia da fusione.
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