REKLAMA

Przewidywanie struktur białkowych w AlphaFold2

Świąteczny Poranek Radia TOK FM
Data emisji:
2021-12-26 08:00
Prowadzący:
Czas trwania:
22:21 min.
Udostępnij:

Gościem Karoliny Głowackiej był dr Jan Kosiński - z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) w Hamburgu.

AUTOMATYCZNA TRANSKRYPCJA PODCASTU

Transkrypcja podcastu
w tym roku magazyn science uznał, że wydarzeniem przełomowym jest działalność programu Alfa Ford 2 programu, który jest w stanie przewidywać znakomitą dokładnością to w jaki sposób skręcą się białka, jaką mają strukturę 3 Jan VLC we współpracy czy też raczej firma, która asfalt wyprodukowała na-li mając we współpracy z europejskim laboratorium biologii molekularnej w tym roku publikowali jako bazy ogromną bazę danych przewidywanych trójwymiarowych struktur Rozwiń » ludzkich Białek też bardzo bardzo ważne chciałabym właśnie o tym porozmawiać przy okazji świąt w radiu TOK FM, dlatego że chciałby właśnie takich rzeczach, które absolutnie zmieniają jakość współczesnej biologii państwu opowiedzieć ja będę opowiadać będzie opowiadał specjalista jest z nami dr Jan Kosiński z europejskiego laboratorium biologii molekularnej w Hamburgu kierownik grupy badawczej specjalizującej się modelowaniu kompleksów białkowych dzień dobry witam na pytania czy dobry witam wszystkich słuchaczy i dziękuję zaproszenie przede wszystkim oczywiście gratuluję, bo to duża rzecz zacznijmy od początku białka to jest rzecz była i zupełnie podstawowa białka są łańcuchy aminokwasów długie cząsteczki dla nas by nie leżą bezwładnie właśnie skręcają się pewną konkretną formę w konkretny kształt, dlaczego to jest takie ważne w jakim kształcie trójwymiarowym są białka dokładnie PIP białka są tak podstawą życia jak pani powiedziała z są łańcuchy, które skręcają się kształty Teksasu potrzebne do na działania Białek na świat jedno białka budują komórki i potrzebują te kształty, żeby stworzyć konstrukcję w komórkach albo połączyć komórki chciał synami komórkami inne białka np. enzymy wiążą różne małe cząsteczki przedstawiano inne ciasteczka np. trawią tam cukry podczas sposób pokarmu i idei, żeby związać cząsteczki potrzeba rocznych kształt, który się dopasuje do kształtu tych innych cząsteczek i dlaczego takim wyzwaniem było to właśnie przewidywanie struktury, bo no znamy skład chemiczny białka i przez dekady pewnym problemem było to w jaki sposób ono się kręci się tak, a no generalnie jest to bardzo trudne wiem, bo możemy spojrzeć na Litwę się znamy obecnie ze wszystkich organizmów znamy z 200 000 000 Białek koło szerszy kształt białka poznano metodami doświadczalnym i 60 lat temu, bo białko nie w Lubinie i od tamtego czasu do dzisiaj poznano, które tylko 100 000100 000 Białek spośród tych 200 000 000 człowiek ma 20 000 typu dialog, a nie poznano struktury świat 7000 działek dotychczas, więc jest to bardzo trudne, czyli spośród kwestii Białek znamy tylko 100 000 czy też 5% przez 63 przecinka 6 Wolak trudno no właśnie dlaczego, bo dotychczas główną metodą poza odczytuję poznawania tych Białek były doświadczenia a gdy świadczenia tzw. krystalografii rentgenowskiej, gdzie jak trzeba najpierw wyizolować z zamienić kryształ i ten Krzysztof zanieść, a innym, a do specjalnych urządzeń, które świecą promieniami rentgenowskimi, żeby poza strukturę są też inne metody np. jądrowy rezonans magnetyczny mikroskopia elektronowa bardzo kosztowne czasochłonne metody, żeby poznać 1 strukturę białka soli potrzeba kilku lat, a wielu ludzi mnóstwo mnóstwo pieniędzy są strasznie strasznie czasu bardzo trudny bardzo powolny proces dlatego, że to jest delikatna struktura Jona nie wiem proszę wybaczyć tak dalej np. w czasie przenoszenia się przenoszenia 1 laboratorium do drugiego może szybko rozpaść np. IC proces trzeba robić odnowa albo minimalnie za dużo daje już od czynnika i już do widzenia np. jeśli chodzi o krystalografii rentgenowską tam, gdzie białka normalnie pływają sobie w komórkach, ale do kryptografii legionowski musimy to białko zmusić, żeby stworzyć kryształ, a większa miała się słucha i nie realizuje, więc często przez kilka lat szukamy robił doświadczenia, żeby to białko w ogóle w ogóle stworzyć kryształ tam nimi może brak może być stabilne, ale po prostu nie robi tylko kształt oraz kryształy nie możemy ani nie możemy wykonać te są grafiki krakowskiej to przechodzi właśnie program TV nie w tym roku tylko trochę wcześniej on już pracuje i na czym polega mechanizm tego programu na czym polega przełom, który bez wątpienia, do którego bez wątpienia ten program doprowadza no właśnie nas ten program ogólnie robi to co prowadzi zrobić już od trzeciej czasu od kilkudziesięciu lat myśmy poetą naukowcy ich pomysł, że na morze zamiast być doświadczenia może da się liczyć kształty w komputerze, a wydawało się to możliwe, ale od kilku trzeciej przez kilkadziesiąt lat zrobiliśmy postępy, ale cały czas mnie byśmy to program co nawet trawa nie była zbyt dobre, a aż i aptekę Ford, który pojawi się w tym roku, a potrafiłam to bardzo dobrym testem est struktury strony, kto obserwuje to pretekst tak dobra jak struktury z doświadczeń, więc przełom polega na tym, że teraz zamiast kim jest od szefa odszyfrować strukturę wszystkich lat możemy to zrobić kilka godzin tajnego białka, a więc już teraz, a obecnie, a w tym czasie danych mamy już około 800 000 jak pół roku 800 000 Białek przy czym 60 lat zajęła określenie 100 000 Białek z ekspertami z Kielc, a skąd pan może wiedzieć, że ten program dobrze policzył, a tak to jesteś sprawdzony w takim bardzo ciekawym konkursem, które w, które już od chyba po ponad 2 dekad jest przeprowadzany co 2 lata jest taki konkurs modelowania Białek nazwane kas pan, który co 2 lata organizatorzy tego konkursu zbierają różne z działką w konsekwencji działkowe, dla których struktury są będą oni już niedługo poza eksperymentalnie, ale na któreś z tych słów jeszcze niema ani oceniają te struktury dają naukowcom tym programom te sekwencje do przewidywania tych struktur tym konkursy przeprowadza co 2 lata zresztą odpowiem, że na polskiej grupy jest przez wiele lat uczestniczy w tym konkursie z wieloma sukcesami np. Janusz Rolicki Warszawy w tym pewien doktorat, a jeden z pionierów przyjazd, który w tym konkursie, ale od kilku lat jakiś czas tylko kuszenie już nie było bardzo dostępu goście uzupełnimy ten konkurs rozumiem polega na tym, że mieliśmy te, które komputerową mają tutaj programy przewidywać jak w jaki sposób będą skręcały konkretne białka i później było wielkie sprawdzam tak mieliśmy w eksperymencie po prostu zweryfikowane jak to się dzieje porównywano rozumiem to w jaki sposób tym programom poszła po prostu raczej ich twórcom dokładnie w pan mecze, które są okazywane sędziowie porównują prawdziwe struktury z tymi modelami i mówi, o której program jest lepsze, jaki jak działają i w pewnym momencie, ale ta firma dym Murray od metra stworzą Password, ale dołączyła do konkursu i Ford pokazał tylko wygra ten konkurs z ogromnym marginesem tak jak i wynik jest ogłoszone w 100 par zeszłego roku, a i przy czym jak najlepsze i pozostałe grupy miały wynik typu 60 punktów na 100, a Ford miał wynik około 90, więc jako niezależny pokazane w tym program działa bardzo dobrze i to co jest interesujące to czym też europejskie laboratorium biologii molekularnej, gdzie pan pracuje brał udział ten właśnie to, że zarówno europejskie laboratorium, jaki DeepMind ogłosiły na łamach snajper właśnie tę bazę bazy jeśli dobrze pamiętam ponad 350 000 Białek w tym wszystkich ludzkich Białek tak to jest praktyk prawie wszystkich ludzkich Białek dokładnie, a obecnie w danym tygodniu dokonał mieliśmy mapy tam, aby PIT chyba tej bazy danych już w tej chwili jest 800 000 Białek koło jest oczywiście DeepMind aż 100 000, ale muszę przypomnieć, że trochę po marudzić, bo pamiętam, że obiecywany był ponad 1 000 000 na fakt no może jakieś opóźnienie ten te miliony Białek podczas będą będą dodawane w przyszłym roku myślę myślę, że możemy się spodziewać już takich liczb, a i do końca kapać coraz ich państwo po tym, jak głosił te tym program skontaktował się z naszym Instytutem, który ma bardzo długą tradycję w udostępnianiu internetowych serwisów naukowych i poprosił o pomoc w udostępnianiu tych przewidział przewidzianych przewidywał przewidzianych struktur, a i tak powstała ta passa FOT tt bez już po licznymi białkami także każdy może wejść na stronę i wpisać nazwę białka ściągnąć ten kształt teatr im za darmo w postaci pliku moim gościem jest dr Jan Kosiński z europejskiego laboratorium biologii molekularnej w Hamburgu rozmawiamy o przełomie w biologii polegającym na tym, że dzięki sztucznej inteligencji jesteśmy w stanie znacząco znacząco szybciej przewidywać kształt Białek za chwilę wyjaśnimy co nam wszystkim jako ludzkości daje moim gościem dr Jan Kosiński pracujący w europejskim laboratorium biologii molekularnej w Hamburgu dzień dobry teraz witam na antenie witam witam wszystkich akcji teraz mówił pan o udostępnieniu setek tysięcy kształtów Białek na stronie można sobie tam zresztą za życia Ford kropkę AB kropkę AC Krupka spółka Alfa Ford kropkę epi kropkę AC Krupka UK i stamtąd można sobie ściągnąć właśnie plik z kształtem białka pytanie co daje taka wiedza właśnie dotycząca Białek nową bio oczywiście zaraz jest hitem dostępne będą wyciągać białka, ale no pewnie poza jakąś taką zabawą niewiele metoda, a realnie, bo tak zaczęłam wie pan wysokiego c, że mamy tutaj zmianę jakościową nie może rewolucyjną biologii tak jest mamy tutaj do czynienia właśnie taką zmianą fundamentalną tak zmiana jest fundamentalna i my jeszcze próbujemy ogarnąć jak ta tymczasem to co się dzieje my mamy kształtów tych struktur Białek do wszystkiego, że jak mamy struktury białka to tam możemy zrozumieć jak to jak działa jak enzym działa możemy wyjaśnić np. jakie są przyczyny choroby poznam jest powiązane z tym białkiem np. liczne mutacje powodujące raka w białku i możemy wielu naukowców i firm farmaceutycznych używa tych działek do projektowania leków a dlaczego to takie znaczenie, bo zeszły na ten poziom właśnie taki komórkowy białkowy biologii właśnie to co sądzą kuzynki musi np. jedno do drugiego pasować, żeby nie takie białko np. złe białkowa my chcemy zablokować białko więc, żeby zaprojektować jakiś chleb musimy taki skrót stworzyć chemiczne rząd się tam szczepić to białko białko nie będzie mogło funkcjonować tutaj chodzi, a to bardzo zależy od rodzaju odczyt od specyfiki specjalnego typu białka tak często jest białko np. ma mutacje i przestaje działać, ale my jak mały ma strukturę można zaprojektować małą cząsteczkę tak właśnie, które się zwiąże się szczepić tylko białka i zwiększa aktywność, aby np. białko jest zbyt za bardzo aktywne komórki rakowe np. można zapunktować cząsteczka, która zwiąże tylko białka i obniży aktywność także komórki rakowe nie będą tak szybko udzielić albo dla, a i waśnie i często struktura białkowa jest pierwszym etapem do tego wiele firm farmaceutycznych zaczyna projekty projektowania leków poprzez poznanie takiej struktury poznanie struktury białka później używają innych metod komputerowych do myślenia tych cząsteczek, dlaczego ta baza jest udostępniona bezpłatnie aż dziwne można by powiedzieć taka cena no w myśl myśl, dlatego że dzisiaj ma komisja, gdy my też jest firma, ale mają misję rozerwie nauki, toteż w różnych dziedzinach, a także fizyki kwantowej i zbyt wielu różnych aspektach i sam mając przyznaje, że dla nich to jest głównym celem jest jest używanie sztucznej metod sztucznej inteligencji do dla korzyści nauki dla korzyści z badań medycznych i a postanowili na szczęście dla nas dostępne zarówno bazy danych, więc wszyscy mogą użyć oraz udostępni też program komputerowy co było dla nas dużym zaskoczeniem, że cały program komputerowy cały kod, a te też został zastąpiony myślę, że dzisiaj ma swoje komercyjne cele w tym i tak za sam założyciel Mein założył też wraz z inną firmę, która będzie projektowała leki myślę, że należy pani Anna, a na pewno jeszcze od skorzystała też biznesową jednocześnie dając wszystkim możliwości naukowcem jeszcze tylko dodam, że DeepMind jest firma powiązana z głębi serca, bo wiemy dokładnie w portfolio Googlea mówi pan o tym, że już ponad 800 000 struktur białkowych zostało rozszyfrowanych przez auto Ford, ale ma być tego więcej jak pan myśli, kiedy osiągniemy pełnię wiedzy tych 200 000 000 Białek myślę, że myślę, że w przeciągu najbliższych kilku lat w następnym roku powinniśmy już miliony Białek i później to jest tylko kwestia pan kwestią czasu komputerowego, więc myślę, że możemy traktować w przeciągu najbliższego roku będziemy w pan mieć bazę danych większość istotnych Białek tam także dla pasożytów wirusów i musimy też pamiętać, że naukowcy są w stanie użyć tego programu ma też jak już działa tam brakuje możemy tym tym programem bardzo łatwy sposób policzyć białko kraju brakuje kilku godzin, czyli jeśli potrzeba jakieś białko, a nie ma tylko w bazie danych mogę czuć przy użyciu kilku plików myszki odcyfrować to działka wszystkiego chciałby przykład pan osobiście jako naukowiec też skorzystał z możliwości tego programu jakość popchnęło pana pracę do przodu oczywiście zmieniła przemycanie naszą pracę w naszym laboratorium myślę, że państwo czas specjalizujemy się w tzw. kompleksach działkowych, czyli takich z lekach Białek białka tak naprawdę rzadko działają działają w pojedynkę wiążą inne białka i tworzą, więc takie większe większe kształty powiedzmy 2 lub więcej Białek czasami kilkadziesiąt Białek tworzy tak skopiowany kształt, a my specjalizujemy w modelowaniu kulturowych jak to taki Białek napływ mierzymy różne informacje przy użyciu mikroskopii Elektronowej i innych Menachem spektrometru mas następnie używamy specjalnych programów, które samej rozwijamy UE do modelowania tych Białek i zawsze byśmy także braliśmy struktury, a pojedynczych Białek i składaliśmy tym programem jak puzzle ten kompleks, czyli reżimy te małe cząsteczki lekarz, jaką dzisiaj pasuje, żeby złożyć to strukturę, a ponieważ AAA dotychczas przed fordem dla wielu wielu tych działek nie mieliśmy jeszcze struktur, więc albo mieć brakujący element tego pudla albo używaliśmy starszych programów komputerowych, które dawały jakiś model, ale nie do końca dobre, które często nie pasowało do siebie za dobrze miał jakieś błędy teraz większość tych kawałków mamy po prostu modele SUV forda, więc regularnie uczestniczymy białka składamy nasze nasze kompleksy białkowe tegoż mamy spodziewać jako społeczeństwo w związku z taką jak pan mówi fundamentalną zmianą biologiczna prawdę uważa pan, że szybciej będą powstawały nowe leki, że będziemy mniej chodzić trochę no nie chcę powiedzieć na oślep, ale raczej metodą prób błędów, bo z 1 strony mamy te możliwości przewidywania struktur przestrzennych Białek z drugiej rozwija się taka chemia informatyka dotyczące bezpośrednio leków, więc nie trzeba właśnie tak wielu substancji testować wiele rzeczy można sobie wymodelować policzyć w komputerze wybrać absolutnie najlepsze te substancje te dopiero badać to wszystko brzmi bardzo optymistycznie, ale czy to się przełoży jakoś szybko na zwiększenie dostępności różnego rodzaju leków czy pojawienie się nowych leków, a my myślę, że tak oczywiście nie natychmiastowo, bo rozwijanie nowego leku zajmuje trochę czasu na pewno badania bardzo przyspieszą po pewnym posiadanie takiego modelu skraca badania rok albo 2 wiele firm farmaceutycznych oraz używa tych działek to zaprojektowania leków świec, a więc na pewno zwiększy się o możliwość tzw. targetu Białek które, które możemy atakować lekami i myślę, że przy na pewno zwiększy repertuar możliwych flaków, gdyby zatem spojrzeć sparzyć na na czwartym np. koronawirusa akcie struktury białkowe są określane na bieżąco i leki są myślano o statyczne na sobie też tych struktur jest, więc włości jak pan przemyślał wirus możemy od razu się struktury tymi modelami myślę, że na pewno procedur rozwijania nowych leków przyspiesza się kilka lat i tam całe badań naukowych, a jeśli chodzi o badania podstawowe w biologii, bo nagle dostaną państwo jako naukowcy gigantyczną zupełnie bazy danych jeśli chodzi o białka nagle oczyść zajmie kilka lat, ale w porównaniu z tym mamy z jakim mieliśmy do czynienia w ostatnich dekadach myśli pan, że to może pomóc również dowiedzieć czegoś podstawowego o życiu tak na pewno nie wezmą przykład naszych z naszych badań, a my pracujemy na tzw. kompleksem, która wzywa się na porę jądrowy jest taki wielki kanał założony w otoczce naukowo jądra komórkowego w każdej komórce i krytyczny jest też taki jądra komórkowe i tam jest kompleks mylenie pracowaliśmy od lat mieliśmy różne modele tego wielkiego kompleksu, który składa się z 1000 Białek i przed fordem byliśmy w stanie wymodelować tylko 30% tego kompleksu, a jak się pojawił, ale i przewidywaliśmy, żeby osiągnąć nie może połowę zajmie nam jeszcze kilka lat tak myśleliśmy jeszcze czasu tego roku jak biały Ford to w październiku pod koniec października 86% montowane, czyli skróciliśmy PE, czyli mamy wiele większą część tego kompleksu mamy, że mocowane rozumiemy tras, które jak ten jak ten kontekst ciała jak tak jak się jak się dąży do członka, a tylko błąd w komórce jak transportuje cząsteczki, a jest i mamy bardzo duża bardzo dużo nowych odkryć myśli pan, że to będzie kiedyś w podręcznikach do biologii nawet w szkołach podstawowych taka zmiana fundamentalna na pewno na pewno myślę, że jeśli już niedługo modelowanie komputerowe teraz będzie w centrum biologii dzięki dzięki wschodowi podobnymi metodą, a na pewno byśmy myślę, że w, a pan ścieki na pewno powinny być tam uaktualnione i od opowiadać o metodzie czekamy na kolejne wyniki czekamy przede wszystkim na to co państwo jako naukowcy naukowczyni z tymi danymi będziecie w stanie zrobić dla badań podstawowych i dla dobra ludzkości dr Jan Kosiński europejskiego laboratorium biologii molekularnej w Hamburgu kierownik grupy badawczej specjalizującej się w modelowaniu kompleksów białkowych dziękuję panu serdecznie Zwiń «

PODCASTY AUDYCJI: ŚWIĄTECZNY PORANEK RADIA TOK FM

Więcej podcastów tej audycji

REKLAMA

POPULARNE

REKLAMA

DOSTĘP PREMIUM

TOK FM Premium - Radio TOK FM bez reklam: czyli TOK + Muzyka, podcasty z audycji Radia TOK FM oraz podcastowe produkcje oryginalne TOK FM. Tylko teraz w cenie 15 zł za miesiąc. Na zawsze!

KUP TERAZ

SERWIS INFORMACYJNY

REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA