與Alphafold一起尋找數億年的蛋白質過去,以了解生命本身的開始
Pedro Beltrao是瑞士Eth Zurich的遺傳學家。他分享了自己的阿爾法法德故事。
作為科學家,我對我們的差異感興趣。
更具體地說,我對這些差異的發生感興趣。儘管有很多人在研究DNA的變化如何導致我們的性狀變化 – 例如,從易感到某些疾病,或者為什麼有些人比其他疾病高的原因 – 我們的研究正在研究為什麼會發生這種情況。
最終,我們希望擁有的模型告訴我們一個人將如何改變一個人,或者他們將擁有什麼特徵,如果他們在DNA中的特定位置中攜帶突變。
為了建立它還有很長的路要走。
第一層涉及找出DNA中哪些突變無需做任何創造變化的事情。要做到這一點,您必須問:它是否會對蛋白質產生影響?然後,由於蛋白質共同起作用以執行功能,因此我們需要知道它是如何工作的以及這種功能如何表現出來的。這可能意味著不同的事情,具體取決於我們正在考慮腦細胞,腎細胞還是皮膚細胞。當然,每個器官也不同。從單個突變到蛋白質,一組蛋白質,細胞組織本身,然後弄清整個生物體的行為,有許多進行的進展和變量。
在Alphafold之前,我們有一些單個蛋白質和復合物的蛋白質結構 – 例如,相互作用的對約5%具有已知結構。現在,這正在迅速變化。更重要的是,我們現在有一個令人興奮的機會來研究蛋白質在生命的起源中的演變。
我們的這一部分我發現特別令人興奮。當我們想及時回去進化時,我們通常這樣做的方式是比較不同物種中蛋白質之間的序列。通過這樣做,我們可以嘗試猜測進化過去的順序是什麼樣。
沒有蛋白質結構,我們只能回到時代:有一個觀點,我們對數億年前的情況失去了信心。使用Alphafold並比較蛋白質的三維形狀,它保留了延長的信號,因為蛋白質的3D結構的保守性比編碼該形狀的序列更長。
結果,我們現在可以通過較長的進化時間尺度來追踪蛋白質的進化,並更有可能通過查看過去數億年的蛋白質是什麼樣子來推斷最早的祖先細胞的樣子。
通常,在科學中,您會產生這些逐步變化的積累,在這些變化中,新技術,方法或系統會隨著時間的流逝而累積或緩慢發展。每隔一段時間,您都會有轉型的時間。毫無疑問,Alphafold觸發了轉型的時間。令人難以置信的令人興奮。現在,我們有機會了解有關人類生物學以及生活本身的起源的更多信息。