جایزه نوبل شیمی امسال توسط توسعه دهندگان ابزارهای محاسباتی که می توانند برای طراحی و پیش بینی دقیق ساختارهای پروتئینی مورد استفاده قرار گیرنددریافت شد. کمیته نوبل خاطرنشان کرد که این ابزارها به انقلابی در شیمی زیستی منجر شده اند و امروزه توسط میلیون ها محقق در سراسر جهان استفاده می شود.
دمیس حسابیس ( Demis Hassabis ) و جان جامپر (John Jumper) از تیم دیپ مایند گوگل نیمی از جایزه را برای کار خود در AlphaFold و AlphaFold2 دریافت کردند – برنامههایی که دقت پیشبینی ساختار پروتئین را به طرز چشمگیری افزایش دادند. در سال ۲۰۲۱، این تیم ۳۵۰۰۰۰ ساختار شامل تمام ۲۰۰۰۰ پروتئین موجود در پروتئوم انسان را منتشر کرد. در سال ۲۰۲۲ آنها ساختار ۲۰۰ میلیون پروتئین دیگر یعنی تقریباً تمام پروتئین های شناخته شده را فراهم کردند.
نیمی دیگر از این جایزه به دیوید بیکر از دانشگاه واشنگتن برای کار بر روی طراحی پروتئین که در دهه ۱۹۹۰ آغاز شد تعلق گرفت. او و همکارانش نرم افزاری موسوم به Rosetta را توسعه دادند که قطعات ساختاری پروتئین های شناخته شده را تجزیه و تحلیل می کرد و از این اطلاعات برای طراحی پروتئین های کاملاً جدیدی با شکل دلخواه استفاده می شد.
در سال ۲۰۰۳، بیکر از این ابزار برای طراحی پروتئینی ساخته شده از ۹۳ اسید آمینه استفاده کرد و سپس آن را در آزمایشگاه سنتز کرد که نشان داد نسخه واقعی پروتئین مصنوعی بسیار نزدیک با ساختار پیشبینیشده آن است. از آن زمان، آزمایشگاه بیکر ابزار روزتا را بیشتر توسعه داد و از آن برای طراحی پروتئینهای جدیدی استفاده کرد که واکنشهایی را که در طبیعت دیده نمیشوند کاتالیز میکنند و دارای عملکردهای زیستی خاص هستند.
به گفته کمیته نوبل، ابزارهای توسعه یافته توسط حسابیس، جامپر و بیکر به این معنی است که امروزه هم مسائل طراحی ساختار و هم مشکلات پیش بینی شده تا حد زیادی حل شده است .
یوهان اکویست، عضو کمیته نوبل، که خود زیستشناس محاسباتی است، در سخنانی در این اطلاعیه، خاطرنشان کرد که جهش در دقت پیشبینی که AlphaFold2 فعال کرد، به دلیل استفاده برنامه آن از شبکههای عصبی و یادگیری عمیقی است که منجر به دریافت جایزه نوبل فیزیک امسال نیز شد به این معنی که هردو جایزه نوبل شیمی و فیزیک امسال تحت تاثیر فناوری هوش مصنوعی بود .
اکویست تأثیر طراحی ساختار پروتئین و ابزارهای پیشبینی را واقعاً عظیم توصیف کرد و خاطرنشان کرد که تحقیقات بیکر دنیای کاملاً جدیدی از ساختارهای پروتئینی را باز کرد که قبلاً هرگز ندیده بودیم. او همچنین خاطرنشان کرد که بیش از دو میلیون محقق در سراسر جهان از پایگاه داده ساختار پروتئین AlphaFold استفاده می کنند.
اکویست افزود: «برای اینکه بفهمید پروتئینها چگونه کار میکنند، باید بدانید که چه شکلی هستند و این کاری است که برندگان جایزه امسال انجام دادهاند.
بیکر بلافاصله پس از اعلام این خبر به مطبوعات گفت که بسیار هیجان زده و عمیقاً این جایزه مایه افتخاراو است. او گفت که هنگام دریافت تماس کمیته نوبل خواب بوده است و وقتی همسرش با شنیدن این خبر شروع به فریاد زدن کرد معلوم شد که این یک روز خاص منحصر به فرد برای او است.
در پاسخ به این اعلامیه، آنت دوهرتی، رئیس انجمن سلطنتی شیمی، کار برندگان جایزه را قابل توجه توصیف کرد. او گفت: شیمی علمی است که در هسته خود نوآوری دارد و پتانسیل تغییر واقعی جهان ما را دارد و کار هیجان انگیز آنها نمونه بارز آن است. مزایای این تحقیق قابل توجه است زیرا همه ما می توانیم منتظر برنامه هایی باشیم که سلامت و تندرستی ما را بهبود می بخشد.
منبع : ChemistryWorld