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



Konakçılarını "dehşet verici" bir şekilde öldüren arı türü keşfedildi

Syntretus perlmani larvası, günlerce yaşadığı konağın karnından çıkıyor (Matthew Ballinger)
Syntretus perlmani larvası, günlerce yaşadığı konağın karnından çıkıyor (Matthew Ballinger)
TT

Konakçılarını "dehşet verici" bir şekilde öldüren arı türü keşfedildi

Syntretus perlmani larvası, günlerce yaşadığı konağın karnından çıkıyor (Matthew Ballinger)
Syntretus perlmani larvası, günlerce yaşadığı konağın karnından çıkıyor (Matthew Ballinger)

Kurbanlarını "dehşet verici" bir yolla öldüren bir yaban arısı türü keşfedildi. Meyve sineklerinin içine bıraktıkları larvalar büyüyerek sineğin karnını patlatıyor. 

Parazitoid yaban arıları, genellikle yumurtalarını henüz gelişim aşamasındaki sineklere bırakıyor. Bu dönemde konakçıların daha savunmasız olması arıların işini kolaylaştırıyor. 

Yumurtadan çıkan arılar, gelişimi devam eden sineklerin içinde büyüyerek onları içeriden yiyor. Sinekler genellikle yetişkinliğe varmadan ölüyor.

Fakat araştırmacılar ilk defa yetişkin sinekleri hedef alan bir parazitoid yaban arısı türü tespit etti. 

Mississippi Eyalet Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Logan Moore, bahçesinden topladığı meyve sineklerinin karnında, bilinmeyen bir türde yaban arısı larvası olduğunu gördü. 

Moore ve ekip arkadaşları, Syntretus perlmani adı verdikleri türün gelişim süreçlerini laboratuvar ortamında inceledi. 

Bulgularını önde gelen hakemli dergi Nature'da 11 Eylül'de yayımlayan ekip, arının iğnesiyle yetişkin meyve sineklerinin karnına yumurtasını bıraktığını kaydetti. 

Daha sonra yumurtanın larvaya dönüşerek sineğin karnında 18 gün kaldığı ve konakçısının karnını patlatarak onu terk ettiği gözlemlendi.

Ardından birkaç saat ortalıkta gezinen arı, koza evresine geçerek 23 günün ardından yetişkin olarak kozadan çıktı.

Moore, "Sineğin yan tarafından dışarı çıkıyor" diyerek ekliyor: 

Ve durumu daha dehşet verici kılan şey de sineğin genellikle bundan sonraki birkaç saat boyunca canlı kalması.

Yeni bulunan yaban arısının, dünyanın en yaygın sinek türlerinden meyve sineğini (Drosophila melanogaster) hedef alması bilim insanlarını şaşkına çevirdi. Araştırmacılar, böyle bir keşfin nasıl şimdiye kadar yapılmadığını anlamaya çalışıyor. 

Moore, "Belki de bu kadar uzun süre keşfedilmemesinin nedeni, kimsenin bunu beklememesiydi" ifadelerini kullanıyor.

Sinekler, larva vücuttan ayrıldıktan sonra genelde bir süre daha yaşıyor (Matthew Ballinger)
Sinekler, larva vücuttan ayrıldıktan sonra genelde bir süre daha yaşıyor (Matthew Ballinger)

Bilim insanları laboratuvar testlerinde Syntretus perlmani'nin, Drosophila cinsindeki başka sinekleri de konakçı olarak seçtiğini gözlemledi.

Makalenin ortak yazarı Matthew Ballinger "Sinekleri hedef alan bilinen tüm parazitoid yaban arıları olgunlaşmamış yaşam evrelerindeki sineklere saldırır ve onun içinde gelişir" diyor: 

Drosophila ve diğer sinekleri hedef alan parazitoid yaban arıları hakkında 200 yıldır araştırmalar yürütülmesine rağmen, bugüne kadar yetişkinlere saldıran bir türe hiç rastlamamıştık.

Araştırmacılar Syntretus perlmani'nin, yetişkin sinekleri konakçı haline getirecek şekilde nasıl evrimleştiğini bulmayı amaçlıyor. 

Ekip, Syntretus perlmani'nin ABD'nin doğu kısmında geniş bir yaşam alanına yayıldığını söylüyor (Matthew Ballinger)
Ekip, Syntretus perlmani'nin ABD'nin doğu kısmında geniş bir yaşam alanına yayıldığını söylüyor (Matthew Ballinger)

Ballinger "Yeni tür hakkında daha fazla bilgi edinmek için sabırsızlanıyoruz" diyerek ekliyor: 

Umarız diğer araştırmacılar da önümüzdeki yıllarda kendi projelerine başlayarak bu türün enfeksiyon biyolojisini, ekolojisini ve evrimini daha iyi anlamaya çalışır.

Independent Türkçe, Popular Science, Live Science, Nature