Uma equipe de cientistas usou a inteligência artificial (IA) para descobrir novas formas e funções de proteínas, as moléculas que compõem a vida.
As proteínas são cadeias de aminoácidos que se dobram em estruturas tridimensionais complexas. Essas estruturas determinam as funções das proteínas, que podem ser desde catalisar reações químicas até transportar oxigênio pelo sangue. Conhecer as formas e funções das proteínas é essencial para entender os processos biológicos e desenvolver novos medicamentos.
No entanto, determinar experimentalmente a estrutura de uma proteína é um processo difícil e demorado. Por isso, os cientistas recorrem à IA para prever as formas das proteínas a partir de suas sequências de aminoácidos. Uma das ferramentas mais poderosas para isso é o AlphaFold, um programa de computador que usa aprendizado profundo para modelar as estruturas das proteínas com alta precisão.
Os pesquisadores usaram o AlphaFold para gerar as estruturas de 215 milhões de proteínas, incluindo muitas que nunca foram estudadas antes. Eles então construíram uma rede interativa que conecta as proteínas com base em suas semelhanças estruturais e evolutivas. Essa rede serve como uma fonte valiosa para prever famílias e funções desconhecidas de proteínas em larga escala.
A equipe foi capaz de identificar 290 novas famílias de proteínas e uma nova dobra de proteína, que se parece com a forma de uma flor. Eles também disponibilizaram a rede como um recurso web interativo, chamado “Atlas do Universo Proteico”. Esse recurso permite aos cientistas aprender mais sobre a diversidade, estrutura, função e evolução das proteínas.
“Existem agora muitas fontes de informação sobre proteínas, que encerram valiosos insights sobre como as proteínas evoluem e funcionam”, diz Joana Pereira, a líder do estudo. Ela acrescenta que o trabalho foi apoiado por uma bolsa do SIB para incentivar a adoção da IA na ciência da vida. “Isso mostra o potencial transformador do aprendizado profundo e dos algoritmos inteligentes na pesquisa”, afirma.
Com o Atlas do Universo Proteico, os cientistas podem agora explorar as proteínas relevantes para suas pesquisas. “Esperamos que esse recurso ajude não apenas pesquisadores e biocuradores, mas também estudantes e professores, fornecendo uma nova plataforma para aprender sobre a diversidade das proteínas, desde a estrutura, até a função, até a evolução”, diz Janani Durairaj, a primeira autora do estudo.
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