Un videogioco per la progettazione di proteine sintetiche (12 giugno 2019)

my image

Nuova versione del serious game Foldit per la creazione e progettazione di proteine sintetiche

Le proteine sono elementi fondamentali delle cellule ed esistono migliaia di tipi diversi di proteine tutte con la stessa struttura: lunghe catene di amminoacidi costituite da carbonio, ossigeno, azoto, idrogeno, zolfo e talvolta anche fosforo o iodio, oltre a metalli quali ferro, zinco e rame. Le catene di aminoacidi hanno una forma allungata e tendono a ripiegarsi (to fold in inglese) secondo una precisa struttura. “La struttura definisce la funzione della proteina. Per esempio una proteina che elabora il glucosio, così che la cellula possa sfruttare l'energia contenuta nei suoi zuccheri, avrà una forma che riconosce il glucosio e a questo si legherà (come una chiave con la toppa) e i suoi amminoacidi reattivi attaccheranno il glucosio sciogliendolo e liberando energia.” (citato da: https://foldit.fandom.com/it/wiki/) La progettazione di proteine sintetiche (Wikipedia in italiano e in inglese) consiste nel creare nuove sequenze proteiche che abbiano specifiche funzioni: le proteine possono essere progettate da zero (progettazione de novo, o de novo design) o attraverso variazioni mirate di sequenze di proteine note (riprogettazione di proteine). Nel 2008 l’Università di Washington ha realizzato un videogioco chiamato Foldit - nome tratto dal verbo inglese to fold cioè ripiegare che come abbiamo visto è una caratteristica delle catene di aminoacidi - con l’obiettivo di fare ricerca sulle proteine giocando cioè trovando nuovi modi per piegare le catene di aminoacidi.

“Una piccola proteina consiste di 100 amminoacidi, alcune proteine umane invece arrivano fino a 1000. Il numero di modi in cui una proteina può ripiegarsi è astronomico perché ci sono tantissimi gradi di libertà (possibilità di movimento delle molecole, spostamenti, rotazioni). Prevedere quale, tra le moltissime possibili strutture, sia la migliore per la proteina, è uno dei più pesanti problemi della biologia; i metodi attuali costano molto sia in termini di denaro che di tempo, persino per i computer. FoldIt tenta di prevedere la struttura di una proteina avvantaggiandosi dell'innata capacità dell'uomo di risolvere un rompicapo, un puzzle, inventando un gioco in cui la competizione è volta a trovare la migliore forma proteica” (citato da: https://foldit.fandom.com/it/wiki/Introduzione )

La prima versione del gioco permetteva solo di lavorare su proteine già esistenti in quanto costruire nuove proteine con una struttura tridimensionale realistica è difficile. Nella nuova versione del gioco rilasciata nel 2019 i giocatori hanno a disposizione anche strumenti per il design proteico ovvero per creare nuove proteine e tool per il drug design, ovvero per creare proteine che possano interfacciarsi con proteine malate e curarle. Wikipedia riporta i risultati più rilevanti raggiunti dai giocatori di Foldit:

  • un articolo della rivista Nature del 2010 ha accreditato a 57.000 giocatori una performance nelle simulazioni pari o migliore di simulazioni calcolate con algoritmi automatici
  • nel 2011 gli utenti sono riusciti a decifrare la struttura cristallina della proteasi del retrovirus Mason-Pfizer, un virus delle scimmie in grado di generare infezioni da immunodeficienza negli uomini (HIV/AIDS), struttura che era rimasta irrisolta da oltre 15 anni.

Il 5 giugno 2019 la rivista Nature ha pubblicato un articolo di approfondimento su Foldit intitolato “De novo protein design by citizen scientists”una cui sintesi è disponibile qui in formato pdf (19 pagine in inglese)

Link per approfondire il videogioco Foldit per la progettazione di proteine sintetiche

Informazioni su Foldit

Proteine sintetiche: creato videogame per progettarle” 6 giugno 2019 https://foldit.fandom.com/it/wiki/Introduzione:_scienza_e_gioco

ANSA, “Un videogame per progettare proteine sintetiche”, 6 giugno 2019

Cominciare a giocare con Foldit

Progettazione di proteine

Questo post è stato scritto grazie a Wikipedia. Sostieni Wikipedia! my image

Fonte immagine: Wikipedia

Previous Post Next Post