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



Sadece 300 ışık yılı uzakta devasa gaz bulutu keşfedildi

Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)
Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)
TT

Sadece 300 ışık yılı uzakta devasa gaz bulutu keşfedildi

Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)
Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)

Dünya'ya beklenmedik kadar yakın bir mesafede devasa bir gaz bulutu keşfedildi. Moleküler gaz bulutu, bilim insanlarına yıldız oluşum sürecini incelemeleri için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Moleküler bulutlar içindeki toz ve gaz kümeleri çökerek yıldızları meydana getiriyor. Hidrojen ve karbonmonoksit molekülleri içeren bu bulutları, yıldız oluşturmalarından önce görmek zorlu bir iş.

Bilim insanları moleküler hidrojen gazı neredeyse görünmez olduğu için bu bulutları ararken karbonmonoksite odaklanıyor. Ancak karbonmonoksit miktarı azsa bulut kolayca gözden kaçabiliyor.

Araştırmacılar yeni keşfedilen moleküler gaz bulutunun bugüne kadar saptanmamasını da buna bağlıyor.

Bulguları hakemli dergi Nature Astronomy'de dün (28 Nisan) yayımlanan çalışmayı yürüten ekip, bulutu daha önce hiç kullanılmamış bir yöntemle tespit etti. Araştırmacılar, buluttaki hidrojenin yaydığı ultraviyole ışık sayesinde keşfi yaptı.

Güney Kore'nin STSAT-1 uydusunun verilerini inceleyen araştırmacılar, hidrojenin doğal olarak yaydığı uzak ultraviyole ışığı fark etti. Normalde bu spektrumdaki ışığı yakalamak epey zor ancak uydunun spektrografı, bunu analiz edilebilecek dalga boylarına ayırmayı başardı. 

Rutgers Üniversitesi'nden çalışmaya liderlik eden Blakesley Burkhart, "Bu, moleküler hidrojenin uzak ultraviyole emisyonunu doğrudan bularak keşfedilen ilk moleküler bulut. Bu bulut, kelimenin tam anlamıyla karanlıkta parıldıyor" diyor.

Yunan mitolojisindeki şafak tanrıçası Eos'un adı verilen gaz bulutu Dünya'dan sadece 300 ışık yılı uzakta. Yaklaşık 3 katrilyon kilometrelik bu mesafe insan ölçeğinde muazzam bir büyüklüğe denk düşse de galaktik ölçekte çok yakın kabul ediliyor. Dünya'ya en yakın yıldız oluşum bölgesi olan Orion Bulutsusu yaklaşık 1300 ışık yılı uzakta. 

Hilale benzeyen bulutun kütlesi Güneş'in kütlesinin yaklaşık 3 bin 400 katı ve yaklaşık 40 Ay çapına (140 bin kilometre) sahip. 

Makalenin yazarlarından Thomas Haworth "Bu şey adeta kozmik arka bahçemizde ve biz onu kaçırdık" diyor.

Güneş Sistemi'nin yakın çevresini ifade eden Yerel Kabarcık'ta yer alan Eos, bugüne kadar bulunan en yakın moleküler bulut. 

Bilim insanları bu sayede yıldız ve yıldız sistemlerinin nasıl oluştuğunu çok daha iyi anlayabilecekleri bir imkana sahip. 

Burkhart, "Teleskoplarımızla baktığımızda, oluşum aşamasındaki tüm yıldız sistemlerini görebiliyoruz ancak bunun nasıl gerçekleştiğini ayrıntılı olarak bilmiyoruz" diyerek ekliyor: 

Eos'u keşfetmemiz heyecan verici çünkü artık moleküler bulutların nasıl oluştuğunu ve ayrıştığını, bir galaksinin yıldızlararası gaz ve tozu yıldızlara ve gezegenlere nasıl dönüştürdüğünü doğrudan ölçebiliyoruz.

Araştırmacılar ayrıca yeni yöntemi kullanarak yakınlarda gizlenen başka moleküler bulutları da keşfetmeyi umuyor.

Çalışmanın bir diğer yazarı Thavisha Dharmawardena "Bu teknik yıldızlararası ortam hakkında bildiklerimizi baştan yazabilir, galaksideki gizli bulutları ortaya çıkarabilir ve hatta kozmik şafağın algılanabilen en uzak sınırlarına kadar ulaşabilir" ifadelerini kullanıyor.

Independent Türkçe, Space.com, CNN, Nature Astronomy