^^AlphaFold. Proteins
folding.
Importanza della struttura 3D di una proteina
in breve: il funzionamento di una proteina dipende dalla sua struttura 3D.
To understand the functions of proteins at a molecular level, it is often
necessary to determine their three-dimensional structure.
Determinare la struttura delle proteine e' una sfida che dura da oltre 50
anni; nel 1962, Max Perutz e John Kendrew vinsero il Premio Nobel per la
Chimica, per aver determinato la prima struttura 3D di una proteina: la
mioglobina.
La risorsa media per determinare la struttura 3D di 1 proteina, come valutato
dagli esperti del campo e': 1 dottorando PHD per tutto il tempo della sua tesi
di laurea (4-5 anni).
-
2020-11-30 AlphaFold rivoluziona il calcolo della struttura 3D di una
proteina.
2020-11-30 youtube
AlphaFold: The making of a scientific breakthrough, video
promozionale accattivante e breve (8'), da vedere, che rende l'idea.
Per stimolare la ricerca di migliori metodi di calcolo, nacque una
competizione nel 1994, biennale, cui partecipano circa 100 gruppi, detta CASP (Critical Assessment of
protein Structure Prediction).
AlphaFold partecipa la prima volta nel 2018 a CASP13, e nel 2020 a CASP14 vince la competizione
con AlphaFold2, ma soprattutto:
- porta la precisione del calcolo dal 50% al 90% per i 2/3 dei casi, un
miglioramento paragonabile a tutti i precedenti messi insieme!
La spiegazione e': l'uso dell'intelligenza artificiale integrata alla
conoscenza scientifica delle proteine, cioe' non e' semplicemente l'applicazione
brutale di una AI generalista.
Predecessore AI fu AlphaGo, giocatore di GO.
Progressi
- calcolata e pubblicata la struttura 3D di proteine a partire dai geni
codificanti proteine, nel
AlphaFold Protein Structure
Database, di libero accesso !!!
- 2021 il proteoma umano: 20mila proteine. "Dal genoma al proteoma".
- 2022 200 milioni di proteine calcolate dai geni conosciuti di animali,
vegetali, funghi e batteri.
- 2024 PREMIO NOBEL per la CHIMICA.
Demis Hassabis
insieme a John M. Jumper, "per i sistemi di predizione delle proteine";
premio condiviso con David Baker "per la progettazione computazionale delle
proteine".
- 2024-10-23 youtube
How AI
Cracked the Protein Folding Code and Won a Nobel Prize, da vedere.
AlphaFold3 is not limited to predicting how proteins fold, it can also
predict the interactions with molecules typically found in drugs such as ligands
or antibodies, which is expected to significantly accelerate drug discovery.
Voci critiche.
Approfond
- 2025-02-10 yt The Most Useful Thing AI Has
Ever Done
RIVOLUZIONE BIOINFORMATICA.
Sappiamo che questo e' il secolo della biologia
2000-2100,
ma ho anche l'idea che
- il progresso biologico nel microscopico è inscindibile da una sua
gestione informatica
quindi dopo la rivoluzione
informatica che si sta compiendo, si e' aperta-sovrapposta la rivoluzione
biologica, in totale
la rivoluzione e' bio-informatica
Le scienze, Settembre 2021

Approfond
- wp/AlphaFold
[articolo su wikipedia in inglese; su wikipedia.it 2021 non c'e', nel
giugno2023 c'e', buono come riassunto stringato] dice tutto
quel che c'e' da sapere.
- 30-11-2020 AlphaFold vince la competizione
CASP14 Critical Assessment
of protein Structure Prediction
- youtube video
promozionale accattivante e breve (8'), da vedere, che rende l'idea; mostra la metrica di prossimita' al
risultato esatto:
GDT_Global_Distance_Test.
- “This really is a big deal,” says David Baker, head of the Institute for
Protein Design at the University of Washington and leader of the team behind
Rosetta, a family of protein analysis tools. “It’s an amazing achievement,
like what they did with Go.” [con AlphaGo
nel 2016, 4 anni prima] cit:
technologyreview
- 5-3-2021 youtube
DeepMind’s Demis Hassabis on its breakthrough scientific discoveries | WIRED
Live
- 15-7-2021 [articolo originale
nature] Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold.
The ‘protein folding problem’ has been an important open research problem
for more than 50 years.
- L'intelligenza artificiale AlphaFold ha calcolato la struttura 3D di
quasi ogni proteina del corpo umano
- la prossimita' al risultato esatto e'
maggiore del 90% per piu' di 1/3 dei casi !!!
- I risultati sono stati registrati nel
AlphaFold Protein Structure
Database, di libero accesso !!!
- il codice dell'IA e stato reso open source !!!
- 22-7-2021 [articolo divulgativo
techcrunch]
DeepMind puts the entire human proteome online, as folded by AlphaFold.
- 27-7-2021 [video divulgativo
youtube]
AlphaFold and the Grand Challenge to solve protein folding.
-
Dogma_di_Anfinsen la struttura ripiegata di una proteina e' determinata
solamente dalla sequenza dei suoi amminoacidi
-
Paradosso_di_Levinthal il ripiegamento della proteina non e' calcolabile
considerando tutti i suoi possibili ripiegamenti, poiche' sono un numero
troppo grande.
Links librosito
- AlphaGo.
- Artificial intelligence timeline.
Link wikipedia
-
Protein_structure
-
Protein_structure_prediction
- CASP Critical Assessment of
protein Structure Prediction