Durante casi 50 años, los científicos han luchado por resolver uno de los desafíos más desconcertantes de la naturaleza: predecir la compleja forma tridimensional en la que se plegará una cadena de aminoácidos cuando se convierta en una proteína funcional.
Este año, los científicos han demostrado que el software impulsado por inteligencia artificial (IA) puede lograr este objetivo de larga data y predecir estructuras de proteínas precisas por miles.
Para honrar esta hazaña, Science ha nombrado a la predicción de proteínas impulsada por IA como su avance del año 2021.
“Este es un gran avance en dos frentes”, escribe el editor en jefe de Science, Holden Thorp, en un editorial relacionado. “En primer lugar, resuelve un problema científico que ha estado en la lista de tareas pendientes durante 50 años … En segundo lugar, es una técnica revolucionaria que, como CRISPR o cryo-EM, acelerará enormemente el descubrimiento científico”.
Las proteínas son los componentes básicos de la vida y sus funciones, fundamentales para casi todos los procesos biológicos, están directamente relacionadas con su forma tridimensional. Una vez, determinar la estructura de una proteína era un proceso costoso y que requería mucho tiempo y complicados análisis de laboratorio.
Y, mientras que los intentos de desarrollar modelos informáticos capaces de resolver el “problema del plegamiento de proteínas” han estado en curso durante décadas, la predicción precisa de proteínas ha eludido a los investigadores hasta que dos artículos seminales, publicados simultáneamente en Nature y Science, presentaron AlphaFold y RoseTTA-fold, respectivamente.
Ambos enfoques demuestran la capacidad de predecir una amplia variedad de estructuras de proteínas complejas de forma rápida y precisa basándose únicamente en los aminoácidos que contienen. Es más, los autores de ambos grupos pusieron sus datos a disposición de los investigadores de forma gratuita, ampliando en gran medida la accesibilidad para obtener estructuras de proteínas.
Los finalistas para el Avance del año incluyen el desarrollo de píldoras antivirales para combatir COVID-19, nuevas mediciones del muón, observaciones sísmicas de Marte, recuperación de ADN humano antiguo, aplicación in vivo de CRISPR, nuevos conocimientos sobre el desarrollo humano temprano , uso de drogas psicodélicas para tratar el PTSD, desarrollo de anticuerpos monoclonales fabricados en laboratorio para tratar enfermedades infecciosas y avances en la generación de energía de fusión.
Redacción
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