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



Betelgeuse'in uzun "kalp atışlarının" gizemi çözülüyor mu?

Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
TT

Betelgeuse'in uzun "kalp atışlarının" gizemi çözülüyor mu?

Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)

Bilim insanları, gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri olan Betelgeuse'in yalnız olmayabileceğini öne sürdü. 

Orion Takımyıldızı'nda Dünya'dan 427 ışık yılı uzaktaki Betelgeuse, yeryüzüne en yakın kırmızı üstdev. 

Evrendeki en büyük hacme sahip bu yıldızların kütlesi, boyutuna oranla daha az oluyor. Betelgeuse de Güneş'in 700 katı büyüklüğe ve 15 katı kütleye sahip.

Dünya'dan görülebilen en parlak yıldızlar arasındaki Betelgeuse, gökbilimciler tarafından da epey detaylı bir şekilde inceleniyor. Ancak yeni bir araştırmaya göre çok önemli bir şey gözden kaçmış olabilir. 

Betelgeuse gibi yıldızlar, belirli periyotlar halinde şişip iniyor. Yıldızın çekirdeğindeki gazın ısınıp yüzeye çıkması ve ardından soğuyarak geri inmesi sonucu bu döngü yaşanıyor. 

Yapılan gözlemlerde Betelgeuse'in bu türden 400 günlük döngülere girdiği ve bu nedenle parlaklığının artıp azaldığı kaydediliyor. 

Ancak gökbilimciler Betelgeuse'in 2 bin 170 gün süren daha yavaş bir döngüde de parlaklığının artıp azaldığını gözlemliyor. 

Bilim insanları, uzun ikincil periyot (long secondary period / LSP) dedikleri bu ikinci döngünün sebebini saptayamıyor. 

Henüz hakem denetiminden geçmeyen ve ön baskı sunucusu arXiv'de yayımlanan araştırmaya göre, Güneş'in yaklaşık 1,7 katı kütleye sahip bir yıldız bu uzun periyoda yol açıyor olabilir. 

2019 sonu ila 2020 başında Betelgeuse'in parlaklığında ciddi bir düşüş yaşanmıştı. Bu olayı yıldızın ömrünün sonuna geldiği ve süpernova patlaması geçireceği şeklinde yorumlayanlar olmuştu. 

Fakat daha sonra araştırmacılar, çok yüksek ihtimalle Dünya'yla Betelgeuse arasına büyük bir toz bulutu girmesinin parlaklıktaki muazzam düşüşe yol açtığı sonucuna varmıştı.

Yeni çalışmayı yürüten ekip LSP'yi açıklayabilecek farklı senaryolar üzerinden çeşitli hesaplamalar yaptı. 

Hesaplamalar, başka bir yıldızın Betelgeuse'i çevreleyen toz bulutunun içinden geçmesinin 2 bin 170 günlük döngüyü açıklayabileceğine işaret ediyor.

Ekip, yoldaş yıldızın bu döngü içinde toz bulutunu kısa süreliğine dağıtarak Betelgeuse'in parlaklığını artırdığını öne sürüyor. 

Betelgeuse'in bir yoldaşı olabileceği ihtimali daha önce de ortaya atılmıştı. Ancak yeni araştırmayı yürüten ekip 2020'deki parlaklık düşüşünden sonraki gözlemlerin bu teoriyi güçlendirdiğini savunuyor. 

Bilim insanları ayrıca yıldızın çok uzun bir süre boyunca daha süpernova patlaması geçirmeyeceğini düşünüyor.

Araştırmacılar yoldaş yıldızın Güneş'in 1,7 katı kütleye sahip olduğunu tahmin ediyor ancak bir nötron yıldızı da olabilir. 

Bazı yıldızların süpernova patlamasından sonra kendi içine çökmesiyle oluşan nötron yıldızları çok daha yoğun oluyor. 

Yeni çalışmada öne sürülen teori Betelgeuse'le ilgili önemli bir soru işaretini giderme potansiyeli taşısa da doğrulanması için gözlem verilerine ihtiyaç var. 

Independent Türkçe, Live Science, EarthSky, Evrim Ağacı, arXiv