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AlphaFold genera una vista 3D del universo proteico

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AlphaFold genera una vista 3D del universo proteico

AlphaFold predice la estructura de casi todas las proteínas catalogadas conocidas por la ciencia. Crédito: Karen Arnott/EMBL-EBI

DeepMind y el Instituto Europeo de Bioinformática EMBL (EMBL-EBI) han realizado predicciones basadas en IA de las estructuras tridimensionales de casi todas las proteínas catalogadas conocidas por la ciencia. el catalogo es libre y abiertamente accesible a la comunidad científica, a través de la base de datos de estructuras de proteínas AlphaFold.

Ambas organizaciones esperan que la base de datos ampliada continúe aumentando nuestra comprensión de la biología, ayudando a muchos otros científicos en su trabajo mientras se esfuerzan por abordar los desafíos globales.

Este importante hito marca la expansión de la base de datos en aproximadamente 200 veces. Ha pasado de casi un millón de estructuras de proteínas a más de 200 millones y ahora cubre casi todos los organismos de la Tierra cuyo genoma ha sido secuenciado. Las estructuras previstas para una amplia gama de especies, incluidas plantas, bacterias, animales y otros organismos, ahora se incluyen en la base de datos ampliada. Esto abre nuevas vías de investigación en las ciencias de la vida que afectarán los desafíos globales, incluida la sostenibilidad, la inseguridad alimentaria y las enfermedades desatendidas.

Ahora se dispondrá de una estructura predicha para prácticamente todas las secuencias de proteínas en el UniProt base de datos de proteinas Este lanzamiento también abrirá nuevas vías de investigación, incluido el apoyo a la bioinformática y el trabajo computacional al permitir que los científicos detecten potencialmente patrones y tendencias en la base de datos.

“AlphaFold ahora ofrece una vista en 3D del universo de las proteínas”, dijo Edith Heard, directora ejecutiva de EMBL. “La popularidad y el crecimiento de la base de datos AlphaFold es testimonio del éxito de la colaboración entre DeepMind y EMBL. Esto nos muestra un atisbo del poder de la ciencia multidisciplinar.

“Nos sorprendió la rapidez con la que AlphaFold ya se ha convertido en una herramienta esencial para cientos de miles de científicos en laboratorios y universidades de todo el mundo”, dijo Demis Hassabis, fundador y director ejecutivo de DeepMind. “Desde combatir enfermedades hasta abordar la contaminación plástica, AlphaFold ya ha permitido un impacto increíble en algunos de nuestros mayores desafíos globales. Nuestra esperanza es que esta base de datos ampliada ayude a muchos otros científicos en su importante trabajo y abra nuevas vías de descubrimiento científico.

Q8W3K0

Q8W3K0: Proteína potencialmente resistente a enfermedades de las plantas. Crédito: AlphaFold

Una herramienta indispensable para los científicos.

DeepMind y EMBL-EBI lanza la base de datos AlphaFold en julio de 2021. En ese momento, contenía más de 350 000 predicciones de estructuras de proteínas, incluido el proteoma humano completo. Las actualizaciones posteriores vieron la adición de UniProtKB/SwissProt y 27 nuevos proteomas, 17 de los cuales representan enfermedades tropicales desatendidas que continúan devastar la vida de más de mil millones de personas en todo el mundo.

Más de 1000 artículos científicos han citado la base de datos y más de 500 000 investigadores de más de 190 países han accedido a la base de datos AlphaFold para ver más de dos millones de estructuras en poco más de un año.

El equipo también ha visto a los investigadores confiar en AlphaFold para crear y adaptar herramientas como Búsqueda alternativa y dalí que permiten a los usuarios buscar entradas similares a una determinada proteína. Otros han adoptado las ideas fundamentales de aprendizaje automático detrás de AlphaFold, formando la columna vertebral de una lista de nuevos algoritmos en este espacio, o aplicándolos a áreas como predicción de la estructura del ARN Dónde desarrollar nuevos modelos para diseñar proteínas.

Impacto y futuro de AlphaFold y la base de datos

AlphaFold también ha demostrado su impacto en áreas como la mejora de nuestra capacidad para lucha contra la contaminación plásticahacerse una idea de enfermedad de Parkinsonaumentando el salud de las abejasconvenio como se forma el hieloabordar enfermedades desatendidas como la enfermedad de Chagas y la leishmaniasis, y explorar evolución humana.

«Comenzamos AlphaFold con la esperanza de que otros equipos pudieran aprender y aprovechar el progreso que hemos logrado, y ha sido emocionante ver que esto suceda tan rápido. Muchas otras organizaciones de investigación de IA ahora han ingresado al campo y están aprovechando los avances de AlphaFold para crear nuevos avances. Esta es verdaderamente una nueva era en biología estructural, y los métodos basados ​​en IA impulsarán un progreso increíble», dijo John Jumper, científico investigador y líder de AlphaFold en DeepMind.

«AlphaFold ha enviado ondas a través de la comunidad de biología molecular. Solo en el último año, ha habido más de mil artículos científicos sobre una amplia gama de temas de investigación que utilizan estructuras AlphaFold; nunca había visto algo así», dijo Sameer Velankar , líder de equipo de la base de datos de proteínas de EMBL-EBI en Europa.»Y ese es solo el impacto de un millón de predicciones; imagine el impacto de tener más de 200 millones de predicciones de estructuras de proteínas de libre acceso en la base de datos AlphaFold.

DeepMind y EMBL-EBI continuarán actualizando periódicamente la base de datos, con el objetivo de mejorar las funciones y la funcionalidad en respuesta a los comentarios de los usuarios. El acceso a las estructuras seguirá estando completamente abierto, bajo una licencia CC-BY 4.0, y las descargas masivas estarán disponibles a través de Conjuntos de datos públicos de Google Cloud.

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Cancelado el lanzamiento final del cohete Delta IV Heavy justo antes del despegue

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Cancelado el lanzamiento final del cohete Delta IV Heavy justo antes del despegue

ACTUALIZACIÓN: El lanzamiento del cohete Delta IV Heavy se pospuso hasta el viernes 29 de marzo a la 1:37 p. m. EDT, debido a un problema con el gasoducto de nitrógeno. Live Science transmitirá en vivo el próximo intento de lanzamiento en ese momento. aquí está declaración completa publicado por United Launch Alliance:

«El lanzamiento de un United Launch Alliance Delta IV Heavy que transportaba la misión NROL-70 para la Oficina Nacional de Reconocimiento fue cancelado debido a un problema con el gasoducto de nitrógeno que proporciona presión neumática a los sistemas del vehículo de lanzamiento. El equipo ha iniciado operaciones para asegurar El lanzamiento está programado para el viernes 29 de marzo a la 1:37 p.m.EDT.

El último cohete Delta de United Launch Alliance (ULA) está programado para lanzarse mañana (29 de marzo) a las 13:37 ET (17:37 GMT) en una misión clasificada para la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) de los Estados Unidos, y Puedes verlo en vivo aquí.

El lanzamiento pondrá fin a 64 años de la flota de cohetes Delta, diseñados para transportar grandes cargas útiles al espacio. El cohete pesado Delta IV, que es el decimosexto de su tipo lanzado desde 2004, transportará carga secreta durante su despegue final desde el Complejo de Lanzamiento Espacial-37 en la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida.

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Nueva imagen del agujero negro de la Vía Láctea muestra un campo magnético en espiral: NPR

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Nueva imagen del agujero negro de la Vía Láctea muestra un campo magnético en espiral: NPR

Por primera vez observamos el agujero negro de Sagitario A* en luz polarizada. La colaboración del Event Horizon Telescope dice que la imagen ofrece una nueva mirada al «campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro» en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT


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Por primera vez observamos el agujero negro de Sagitario A* en luz polarizada. La colaboración del Event Horizon Telescope dice que la imagen ofrece una nueva mirada al «campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro» en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT

El agujero negro en el centro de nuestra galaxia ha sido comparado con un donut, y resulta que ese donut tiene remolinos. Los científicos compartieron una nueva imagen fascinante el miércoles, que muestra a Sagitario A* con un detalle sin precedentes. La imagen de luz polarizada muestra la estructura del campo magnético del agujero negro en forma de una llamativa espiral.

«Lo que estamos viendo ahora es que hay campos magnéticos fuertes, retorcidos y organizados cerca del agujero negro en el centro de la Vía Láctea», dijo Sara Issaoun, codirectora del proyecto y becaria Einstein en el programa de la Vía Láctea. Becas Hubble de la NASA. Centro Harvard y Smithsonian de Astrofísica, dijo en un declaración sobre la imagen.

La imagen captura lo que la colaboración del Event Horizon Telescope llama una «nueva vista del monstruo que acecha en el corazón de la Vía Láctea».

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La analogía del donut también se aplica a la distancia: debido a la distancia entre la Vía Láctea y la Tierra, mirarla desde nuestro planeta es como ver un donut en la superficie de la Luna.

Sagitario A*, también llamado a menudo Sgr A*, está aproximadamente a 27.000 años luz de la Tierra. La primera imagen del agujero negro supermasivo se publicó hace dos años y muestra gas brillante alrededor de un centro oscuro, y carece de los detalles de la nueva imagen.

El agujero negro supermasivo Sagitario A* es visible a la izquierda, en luz polarizada. La imagen central insertada muestra la emisión polarizada del centro de la Vía Láctea, capturada por SOFIA. La imagen de fondo muestra el mapeo de la emisión de polvo polarizado a través de la Vía Láctea realizado por la Colaboración Planck.

S. Issaoun, Colaboración EHT


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El agujero negro supermasivo Sagitario A* es visible a la izquierda, en luz polarizada. La imagen central insertada muestra la emisión polarizada del centro de la Vía Láctea, capturada por SOFIA. La imagen de fondo muestra el mapeo de la emisión de polvo polarizado a través de la Vía Láctea realizado por la Colaboración Planck.

S. Issaoun, Colaboración EHT

Se sabe que los agujeros negros son «efectivamente invisibles», como se muestra La NASA dice. Pero afectan significativamente el espacio que los rodea, más obviamente al crear un disco de acreción: un remolino de gas y material que orbita una región central oscura.

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La primera imagen de un agujero negro se publicó en 2019, cuando el proyecto Event Horizon Telescope compartió una imagen del agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), a unos 55 millones de años luz de la Tierra en el cúmulo de galaxias Virgo. . Aunque está más lejos, el agujero negro conocido como M87* es mucho más grande que Sagitario A*.

Cuando los investigadores compararon recientemente vistas de los dos agujeros negros en luz polarizada, quedaron sorprendidos por sus características comunes, siendo las más espectaculares estos remolinos.

«Además del hecho de que Sgr A* tiene una estructura de polarización sorprendentemente similar a la observada en el agujero negro M87*, mucho más grande y poderoso», dijo Issaoun, «hemos aprendido que los campos magnéticos fuertes y ordenados son esenciales para cómo funcionan los agujeros negros». Los agujeros interactúan con el gas y la materia que los rodea”.

Las imágenes lado a lado de M87* y Sagitario A* revelan que los agujeros negros supermasivos tienen estructuras de campo magnético similares, lo que sugiere que los procesos físicos que gobiernan los agujeros negros supermasivos pueden ser universales.

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Desde un punto de vista práctico, los agujeros negros presentan una diferencia sorprendente: mientras que M87* tiene la habilidad de permanecer estable, nuestro Sgr A* «cambia tan rápidamente que no se queda quieto para tomar fotografías», dijeron los investigadores en su comunicado de prensa. .

En el momento en que se capturaron las observaciones de Sgr A*, la colaboración del EHT estaba utilizando ocho telescopios en todo el mundo, uniéndolos para crear un instrumento del tamaño de un planeta, aunque virtual. Los resultados de su trabajo fueron publicados el miércoles en Cartas de la revista astrofísica..

Se espera que la colaboración observe a Sgr A* nuevamente en abril.

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