Tıpta ve biyolojide devrim yaratacak gelişme: Google'ın yapay zekası bilinen tüm proteinlerin yapısını tahmin etti

Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)
Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)
TT

Tıpta ve biyolojide devrim yaratacak gelişme: Google'ın yapay zekası bilinen tüm proteinlerin yapısını tahmin etti

Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)
Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)

Google'ın yapay zeka şirketi DeepMind'ın geliştirdiği program, tıpta ve biyolojide devrim yaratacak bir gelişmeye imza atarak, bilim insanlarının bildiği hemen hemen her proteinin yapısını ortaya çıkardı.
Firma, protein katlanması denen çok önemli bir bilimsel problemi insanlardan çok daha iyi çözebilen AlphaFold isimli bu programı 2018'de geliştirmişti.
2021'de faaliyete geçtiği açıklanan AlphaFold, insan vücudundaki 20 bin proteinin de dahil olduğu 20 türün yapısını tahmin ederek büyük yankı uyandırmıştı.
Program artık görevini tamamladı ve varlığı bilinen 200 milyondan fazla protein için öngördüğü yapıları yayımladı.
AlphaFold, protein yapılarını tahmin etmek için amino asit dizileri ve bunların etkileşimine dair bilgi toplayarak çalışıyor. Algoritma 4 yılın sonunda artık protein şekillerini atom seviyesine kadar doğru biçimde dakikalar içinde tahmin edebiliyor.
DeepMind'in kurucusu Demis Hassabis,  "Aslında, bunu tüm protein evrenini kapsayan bir gelişme olarak düşünebilirsiniz" diye konuştu.

"AlphaFold'un çalışması bitkiler, bakteriler, hayvanlar ve diğer birçok organizma için tahmine dayalı yapıları içeriyor. Sürdürülebilirlik, gıda güvenliği ve ihmal edilen hastalıklar gibi önemli konularda etkisi olabileceği büyük fırsatlar açıyor."

Proteinlerin yapısını çözmek neden önemli?
Proteinler küçük, karmaşık bulmacalara benzetiliyor.
Bakterilerden bitkilere ve hayvanlara kadar çeşitli organizmalarda üretilen bu malzemeler yaşamın yapı taşlarından.
Bunlar üretildikten sonra milisaniyeler içinde katlanmaya başlıyor. Ancak yapıları o kadar karmaşık ki hangi şekli alacaklarını tahmin etmek neredeyse imkansız.
Öte yandan bunların yapısını çözmek, her türden hastalığa çare bulunması için kilit önemde.
Boğaziçi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği'nden Prof. Dr. Cem Say, "Bütün canlıların vücutları değişik değişik proteinlerin birbirine belirli şekillerde legolar gibi takılmasından oluşuyor. Bu proteinlerin hangi parçalardan oluştuğunu laboratuvarda anlamak kolay. Ama bir ilaç geliştirmek istiyorsanız ya da genel olarak tıpla ilgili herhangi bir şey yapmak istiyorsanız proteinin şeklini de anlamak gerekiyor" ifadelerini kullanmıştı.
Daha önce AlphaFold'un başarısını Independent Türkçe'ye değerlendiren Say, sözlerini şöyle sürdürmüştü:
"Çok küçük şeylerden bahsediyoruz, yani şekillerini anlamak aylar, yıllar süren zor bir iş. Yüz milyonlarca protein cinsinin sadece küçük bir kısmının şekli 60 yıllık çalışmayla anlaşılabilmiş. Şeklini anlayabilirseniz her türden tuhaf hastalığa ilaç yapabilirsiniz."
Say ayrıca, proteinlerin yapısının çözülmesinin bilimkurguyu andıran gelişmelere kapı aralayabileceğini belirtmişti:
"Aynı zamanda hiç insan vücudunda görülmemiş veya doğada olmayan birtakım yeni proteinler imal edebilirsiniz. Bilimkurgusal bir gelişmeden bahsediyoruz."
DeepMind'ın konuyla ilgili basın açıklamasında görüşlerine yer verilen, ROME Therapeutics CEO'su Rosana Kapeller da programın ilaç keşfine damga vuracağını belirtiyor.

"Yeni ilaçları hastalara daha hızlı ulaştırma etkisini fark etmenin henüz ilk aşamasındayız."
 
Independent Türkçe, Livescience, The Guardian



NASA, Ay'a insan gönderme görevinde yine bir değişiklik yaptı

Artemis II Uzay Fırlatma Sistemi roketi ve Orion uzay aracı, Florida'daki Cape Canaveral'da yer alan Kennedy Uzay Merkezi'nde 25 Şubat 2026'daki gün batımında görülüyor. NASA yöneticisi Jared Isaacman, federal uzay ajansının 2028'de Ay'a inme planlarının devam ettiğini cuma günü söyledi (AFP)
Artemis II Uzay Fırlatma Sistemi roketi ve Orion uzay aracı, Florida'daki Cape Canaveral'da yer alan Kennedy Uzay Merkezi'nde 25 Şubat 2026'daki gün batımında görülüyor. NASA yöneticisi Jared Isaacman, federal uzay ajansının 2028'de Ay'a inme planlarının devam ettiğini cuma günü söyledi (AFP)
TT

NASA, Ay'a insan gönderme görevinde yine bir değişiklik yaptı

Artemis II Uzay Fırlatma Sistemi roketi ve Orion uzay aracı, Florida'daki Cape Canaveral'da yer alan Kennedy Uzay Merkezi'nde 25 Şubat 2026'daki gün batımında görülüyor. NASA yöneticisi Jared Isaacman, federal uzay ajansının 2028'de Ay'a inme planlarının devam ettiğini cuma günü söyledi (AFP)
Artemis II Uzay Fırlatma Sistemi roketi ve Orion uzay aracı, Florida'daki Cape Canaveral'da yer alan Kennedy Uzay Merkezi'nde 25 Şubat 2026'daki gün batımında görülüyor. NASA yöneticisi Jared Isaacman, federal uzay ajansının 2028'de Ay'a inme planlarının devam ettiğini cuma günü söyledi (AFP)

Julia Musto Bilim ve İklim Muhabiri 

NASA, iddialı Ay programı Artemis'i revize edeceğini cuma sabahı duyurarak 2027 takvimine yeni bir hazırlık görevi ekledi. NASA yöneticisi Jared Isaacman, bunun "ilerlemenin tek yolu" olduğunu söyledi.

NASA, 50 yıldan uzun süre sonra astronotların ilk kez uydunun yüzeyine gideceği Ay'a inme görevini 2028'de gerçekleştirme planlarına devam etse de artık o yılın başında ve sonunda iki iniş olabileceğini belirtiyor.

Uzay ajansı, ek uçuşu 2027 ortasında düzenleyerek alçak Dünya yörüngesindeki yeni ticari Ay iniş araçlarını test etmeyi planlıyor. Isaacman değişikliklerle programı "temellerine geri döndürmeyi" amaçladıklarını ve buna fırlatma sıklığının artırılmasının da dahil olduğunu ifade ediyor.

Isaacman, Florida'daki Cape Canaveral'da yer alan NASA Kennedy Uzay Merkezi'nde düzenlenen basın toplantısında, "Doğrudan Apollo 11'e geçmedik. Mercury Programı, Gemini ve birçok Apollo görevinden sonra doğru inişi gerçekleştirdik" dedi.

"Şu anda programımız, Apollo 8'le başlayıp doğrudan Ay'a gitmeyi öngörüyor. Bu da yine başarıya giden yol değil" diye ekledi.

NASA'nın yardımcı yöneticisi Amit Kshatriya, görevlerin güvenli ve kurumun zaman çizelgesinin de güvenilir olmasını sağlamak için revizyonlara ihtiyaç duyulduğunu söyledi.

Kshatriya "Bu zorlu ve iddialı bir hedef ancak bu rota düzeltmesiyle daha sağlam bir temele ve önümüzdeki kilometre taşlarına doğru daha gerçekçi bir yola kavuştuk" dedi.

NASA, bu yıl 4 astronotu Ay'ın etrafında bir yolculuğa çıkaracak Artemis II görevini gerçekleştirmekte zorlanıyor. Görevde NASA astronotları Reid Wiseman, Victor Glover ve Christina Koch'un yanı sıra Kanada Uzay Ajansı'ndan Jeremy Hansen var.

SA yöneticisi Jared Isaacman, cuma günü Florida'da düzenlenen basın toplantısında konuşuyor (AFP)SA yöneticisi Jared Isaacman, cuma günü Florida'da düzenlenen basın toplantısında konuşuyor (AFP)

NASA'nın Uzay Fırlatma Sistemi roketinde yaşanan helyum sorunu nedeniyle görev en erken nisan başına ertelenmişti. Uzay ajansı, 98 metre uzunluğundaki roketin onarımını halihazırda Florida'da sürdürüyor.

Ay'dan Mars'a Programı Yöneticisi Dr. Lori Glaze cuma günü yaptığı açıklamada, "Ekibimizin tepkisi tam olarak yapmamız gereken şeydi" dedi.

Artemis programının ilk aşaması olan Artemis I, Kasım 2022'de başarıyla gerçekleştirilerek insansız devasa Ay roketi uydunun etrafında dolaştırılıp geri getirilmişti.

Artemis programı, NASA'nın Ay'dan Mars'a mimarisinin ilk aşamasını oluştururken mimarinin nihai hedefi, insanları ilk kez Kızıl Gezegen'e taşımak.

Independent Türkçe, independent.co.uk/space


Binlerce yıllık DNA örnekleri, Doğu Asya halklarının tarihini baştan yazıyor

(Unsplash)
(Unsplash)
TT

Binlerce yıllık DNA örnekleri, Doğu Asya halklarının tarihini baştan yazıyor

(Unsplash)
(Unsplash)

Vishwam Sankaran Bilim ve Teknoloji Muhabiri 

Doğu Asya'nın nüfus tarihine ilişkin yeni ve ayrıntılı bir tablo sunan yeni bir araştırmaya göre insanlar, Sibirya'yla Çin'in kuzeyi arasında tahmin edilenden çok daha erken bir dönemde gidip geliyordu.

Sibirya, Moğolistan Platosu ve Çin'in kuzeyini kapsayan Kuzey Doğu Asya, insanlık tarihinde kilit rol oynadı.

Zengin su ve orman kaynakları, Baykal Gölü bölgesini erken dönem insan kültürünün ve teknolojik gelişmeler için muhtemelen kritik bir merkez haline getirdi.

Önceki araştırmalar, Avrasya Bozkırları ve Çin'in kuzeyindeki erken dönem insan topluluklarının, MÖ 3. binyılda pastoralizm ve metalurjinin yaygınlaşmasına kadar birbirleriyle çok fazla bağlantılı olmadığını öne sürüyordu. Bunun nedeni, iki bölgedeki insanlar arasında büyük ölçekli etkileşime dair güçlü ve doğrulanabilir kanıtların bulunmamasıydı.

Yeni çalışma 7 bin 700 yıl önce iki bölge arasında daha önce bilinmeyen bir  "kuzey-güney kültürel alışveriş koridoru" olduğunu ortaya çıkararak bu inancı alt üst etti.
 

Görsel kaldırıldı.Yan Dağı Bölgesi ve çevresindeki tarih öncesi gen akışı ve kültürel etkileşimin illüstrasyonu (Science China Press)

Çalışmada 7 bin 700 ila 4 bin 300 yıl öncesine ait üç arkeolojik kazı alanından elde edilen 42 antik genom incelendi.

Kilit önemdeki bir popülasyonun pastoralizmin yükselişinden binlerce yıl önce, Sibirya'nın Baykal Gölü bölgesiyle Çin'in kuzeyindeki Yan Dağı Bölgesi arasında köprü görevi gördüğü tespit edildi.

Hakemli dergi Science Bulletin'de yayımlanan son çalışmaya göre, Çin'in kuzeyindeki erken Taş Devri Sitaimengguying kazı alanından gelen bu nüfus, Baykal Gölü'ndeki popülasyonlarla bağlantılı belirgin bir genetik iz taşıyordu.

Jilin Üniversitesi'nden Yinqiu Cui, yazarları arasında yer aldığı çalışma hakkında "Sitaimengguying nüfusu kritik bir bağlantı" diyor.

Baykal bölgesinden gelen genetik izleri koruyup bu mirası Çin'in kuzeyindeki sonraki nüfuslara kadar izlememizi sağlayarak hayati bir aracı görevi gördüler.

Çalışmada Sitaimengguying ve Sibirya nüfusları arasındaki kültürel bağlara dikkat çekiliyor.

Örneğin Sitaimengguying'de keşfedilen yuvarlak tabanlı benzersiz kaplar, daha önce sadece Baykal Gölü bölgesinde görülmüştü.

Çin'deki kazı alanında erkeklerin yan yatırılarak uzuvları üst üste gelecek şekilde gömülme geleneği de Baykal Gölü çevresinde yaygındı.

Yan Dağı Bölgesi'nde ortaya çıkarılan insan kalıntılarından alınan genom örnekleri, nüfusların karıştığına dair ek kanıtlar sunuyor.

Çalışmanın bir diğer yazarı Choongwon Jeong, "Yan Dağı Bölgesi belli ki dinamik bir sınır hattı, gerçek bir etkileşim alanıydı" diyor. 

Bu, Yan Dağı Bölgesi'nin Doğu Asya'nın kuzeyinin genetik yapısını şekillendirmedeki merkezi rolünü vurguluyor.

Independent Türkçe, independent.co.uk/news


Bilim insanları "patlamış mısır" aromalı domates geliştirdi

Bezeril'deki Natais patlamış mısır fabrikasının laboratuvarındaki patlamış mısır (AFP)
Bezeril'deki Natais patlamış mısır fabrikasının laboratuvarındaki patlamış mısır (AFP)
TT

Bilim insanları "patlamış mısır" aromalı domates geliştirdi

Bezeril'deki Natais patlamış mısır fabrikasının laboratuvarındaki patlamış mısır (AFP)
Bezeril'deki Natais patlamış mısır fabrikasının laboratuvarındaki patlamış mısır (AFP)

Vishwam Sankaran Bilim ve Teknoloji Muhabiri 

Çinli bilim insanları gen düzenleme teknolojisiyle "patlamış mısır benzeri" aromalı yeni bir domates çeşidi üretti. Bu gelişme, nakliye ve depolama sırasında meyvenin lezzetinin kaybolması sorununu çözmeyi amaçlıyor.

Canlı rengi, mutfakta farklı şekillerde kullanılabilmesi ve besin değerleri nedeniyle sevilen domates, dünya çapında en çok yetiştirilen ve tüketilen gıdalardan biri.

Özellikle domatesin kokusu, gıdanın duyusal çekiciliğini önemli ölçüde artırarak tüketimini ve piyasa fiyatını etkiliyor.

Ancak domatesler, asmadan koparıldıktan hemen sonra başlayan metabolik değişiklikler nedeniyle aromalarını kaybetmeye başlayarak nakliye ve depolama sırasında lezzetlerini daha da yitiriyor.

Bilim insanları, CRISPR/Cas9 gen düzenleme teknolojisini kullanıp domates türlerindeki iki kilit geni aynı anda değiştirerek dünyanın ilk "olağanüstü aromatik domates bitkilerini" üretti.

Araştırmacılar, farklı domates çeşitlerindeki betain aldehit dehidrogenaz 2 (BADH2) adlı geni kesintiye uğrattı. Bu genin devre dışı bırakılmasının, "patlamış mısır benzeri" hoş aromadan sorumlu organik bileşik 2-asetil-1-pirolin (2-AP) birikimine yol açtığını tespit ettiler.

Bilim insanları daha sonra domatesleri tarayarak BADH2 geninin formlarını aradı, SlBADH1 ve SlBADH2 adlı iki varyant saptayıp bunların işlevini devre dışı bıraktı. Bu mutant türlerin önemli ölçüde daha yüksek 2-AP içeriği sergilediğini keşfettiler.

Journal of Integrative Agriculture'da yayımlanan çalışmanın yazarlarından Shengchun Xu, "CRISPR/Cas9 aracılı genom düzenleme teknolojisi, AC (Alisa Craig) çeşidindeki SlBADH1 ve SlBADH2 genlerinin tek tek veya her ikisinin birden devre dışı bırakılması için kullanıldı" diye açıklıyor.

Dr. Xu, "Bu sonuçlar, domateste 2-AP birikimini düzenlemede SlBADH2 baskın bir rol oynasa da SlBADH1'in de bu düzenleme sürecine kayda değer derecede katkı sağladığına işaret ediyor" diyor.

Araştırmacılar mutant türlerin; çiçeklenme zamanı, bitki boyu, meyve ağırlığı, glukoz, fruktoz, sakkaroz, sitrik ve malik asit gibi organik asitler veya C vitamini içeriği gibi temel özellikler bakımından yabani tipten belirgin biçimde ayrılmadığını saptadı.

Bilim insanlarına göre bu durum, mutant çeşitlerin "verim kaybı olmadan lezzet iyileştirme" hedefine ulaştığını gösteriyor.

Çalışmanın bir diğer yazarı Peng Zheng şu ifadeleri kullanıyor:

Devam eden çalışmalar, bu kokuyu seçkin ticari çeşitlere kazandırmayı amaçlıyor. Bu, kokulu pirinç çeşitleri gibi, lezzet karmaşıklığını artırarak tüketici tercihlerini ve piyasa değerini artırma potansiyeli taşıyor.

Independent Türkçe, independent.co.uk/news