ХХ век был веком физики, а ХХI, по мнению русского учёного, специалиста в области молекулярной биологии Константина Северинова, принесёт невероятные открытия в науке, изучающей жизнь. И кажется невероятные открытия уже начались.
В 2021 году был совершён научный прорыв, который для многих остался незамеченным. Помните, во многих пророчествах о возрождении России говорится о том, что произойдёт не только духовный подъём, но и прорыв в науке и технологиях? Похоже, что пророчества начинают сбываться.
Открытие, которое осталось незамеченным
Впервые учёные смогли эффективно предсказывать трёхмерные структуры белков с помощью компьютерных алгоритмов, созданных на основе машинного обучения, то есть с помощью искусственного интеллекта. И это, по словам Константина Северинова, грандиозный шаг вперёд для всего человечества.
Чтобы осознать всю важность этого открытия, нужно понять, к чему оно приведёт в дальнейшем. Вся жизнь состоит из взаимодействия больших молекул, в том числе, белков. Мы ещё из школьной программы знаем, что белки – это цепочки аминокислот, которые как бы создаются по специальной инструкции из наших генов.
А вот потом эти длинные цепочки аминокислот сворачиваются определённым образом в некие трёхмерные формы. И вот от этих специфичных трёхмерных форм зависит, какую функцию будет выполнять белок, и как он будет взаимодействовать с внешней средой.
Если говорить упрощённо, то практически любая болезнь – это изменение белков. «Поломки» в белках приводят к изменению их функций. Отсюда следует, что очень важно знать трёхмерную структуру белков.
Представим себе, что мы хотим разработать лекарство против некоего заболевания. Если мы знаем трёхмерную форму того белка, с помощью которого вирус соединяется с клетками нашего организма, то можно разработать специальную молекулу, обнуляющую способность всякой заразы внедряться в наши клетки.
Учёные знали об этом уже давно, но была одна проблема – определить трёхмерную структуру белка для науки всегда было крайне сложно. Читать геном и понимать последовательность ДНК учёные научились очень хорошо, но что дальше делать с этой информацией? Ведь мы не знаем, как эта информация на уровне ДНК реализуется в конкретных трёхмерных формах.
В современных базах данных уже хранятся триллионы последовательностей различных геномов на уровне ДНК. А данных о трёхмерных структурах белка очень мало, может быть несколько десятков тысяч. Это потому, что их всегда было чрезвычайно трудно определять. Существовало несколько методов, но все они трудоёмкие и занимают очень много времени.
Мало того, старые методы предсказания трёхмерной структуры белка давали огромный процент ошибок. И вот, в 2021 году произошёл настоящий прорыв. Были созданы две компьютерные программы на основе искусственного интеллекта, которые удивительным образом, с невероятной точностью и скоростью предсказывают трёхмерные формы белка.
То, на что раньше учёные тратили годы, теперь можно сделать за несколько минут. Научное сообщество сейчас находится под неизгладимым впечатлением от этого открытия, ведь теперь скорость исследования станет быстрее на несколько порядков.
Что нам даёт это открытие?
По сути теперь разработка эффективнейших лекарств будет занимать во много раз меньше времени. Кроме этого вырастет сама эффективность создаваемых препаратов. Понятно, что каждый новый препарат нужно испытывать, проверяя на токсичность и многое другое. Но сам поиск действующего вещества теперь будет вопросом не нескольких лет, а нескольких часов.
В перспективе, можно будет создавать лекарства не для массового использования, а для частного, ориентируясь на индивидуальные особенности человеческого организма.
Белки играют очень важную роль в организме, проще перечислить что они не делают. Из белка состоят наши мышцы. Они помогают нам переваривать пищу, формируют иммунитет, обеспечивают свёртываемость крови.
Представьте себе длинный шнурок, который сплетён из нитей разного цвета и имеет затейливую форму. Каждая нить – это цепочка аминокислот, которые выполняют функцию строительных элементов для белка. Таких цепочек насчитывается всего два десятка, но каждый раз они располагаются в разном порядке.
Если знать их последовательность, можно предсказать структуру белка и то, как он взаимодействует с другими веществами. Это открывает просто огромные перспективы, например, найти лекарство от рака.
Ещё баба Ванга предсказывала, что именно российские учёные совершат настоящий прорыв в науке и технологиях, в частности, будет найдено лекарство от онкологических заболеваний. Теперь нам остаётся наблюдать, что будет дальше. Предстоит много работы, но начало уже положено.
Научные открытия пророчат прекрасное будущее не только для нашей страны, но и для всего мира. И это будущее уже не за горами, оно вот-вот наступит.
А что вы думаете об этом?
Подписывайтесь на наш канал и обязательно пишите в комментариях, о чём ещё вам интересно почитать!
