Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilib. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Canlı aləmdə bildiyimiz bütün zülalların təxminən üçdə biri işləmək üçün metallardan asılıdır. Sink fermentlərə molekulları parçalamağa kömək edir, dəmir qanda oksigeni daşımağa kömək edir, kalsium hüceyrələrdə siqnalların ötürülməsinə kömək edir və kalium ürəyimizin döyünməsinə kömək edən kanallar vasitəsilə axır.
Lakin oynadıqları mühüm rola baxmayaraq, elm adamları işi yerinə yetirmək üçün metal ionlarının zülalda bağlandığı yeri dəqiq müəyyənləşdirmək üçün uzun müddət mübarizə apardılar. İndi Hokkaydo Universitetinin tədqiqatçıları bu metal bağlayan yerləri proqnozlaşdırmaq üçün yeni, sürətli və dəqiq üsul hazırlayıblar. Onların PRIME (Metal bağlayan yerlərin zond əsaslı identifikasiyası) adlı metodu Nature Communications-da təsvir edilmişdir və bu uzun müddətdir davam edən problemi həll etmək üçün dərin öyrənmə yanaşmasından istifadə edir.
Tədqiqatın aparıcı müəllifi, professor Akira Onoda deyib: "Böyük bir proteində kiçik bir metal bağlayan yer tapmaq ot tayasında iynə axtarmaq kimidir". "PRIME bu çətinliyin öhdəsindən gəlmək üçün hər bir metalın unikal bağlama nümunələrindən istifadə edir." PRIME-in bunu necə bacardığını izah edən Onoda, "O, iki əsas mərhələdə işləyir. Birincisi, dil modeli zülalın ardıcıllığını - zülalı təşkil edən amin turşularının sırasını - təhlil etmək və hər bir hissənin metal ilə təmasda olma ehtimalını qiymətləndirmək üçün istifadə olunur.
"Sonra, bu perspektivli namizəd yerlərə virtual "zondlar" yerləşdirir və metalın orada bağlanıb-bağlanamayacağına qərar vermək və onun dəqiq yerini proqnozlaşdırmaq üçün ətrafdakı üçölçülü mühiti başqa bir modellə qiymətləndirir." Milyonlarla il ərzində təkamül, bir çox metal bağlayan yerlər də daxil olmaqla, funksiyaları üçün vacib olan zülalların hissələrini qoruyub saxlamışdır. Onoda izah edir: "Bu məlumat indiki zülal ardıcıllığında hələ də yaşayır. Beləliklə, metalların harada bağlandığına dair çoxlu məlumat DNT-mizdə yazılıb." Komanda PRIME-in proqnozlarını vermək üçün bu məlumatları protein strukturlarının böyük məlumat dəstləri ilə birləşdirdi.
Tədqiqatçılar yeni metodlarını 14 müxtəlif metal ionları üzərində sınaqdan keçirdikdə, PRIME-nin nəinki sink, mis və dəmir kimi yaxşı öyrənilmiş keçid metalları üçün mövcud alətlərdən daha yaxşı performans göstərdiyini, həm də natrium və kalsium kimi metalların bağlanma yerlərini proqnozlaşdırmaqda mükəmməl olduğunu gördülər - ənənəvi olaraq proqnozlaşdırmaq çətin olan hallar. PRIME bunu cəmi 11 saniyəyə, hazırkı yanaşmalardan təxminən 10 dəfə tez edir. “Metalloproteinlərin böyük, demək olar ki, gizli dünyasını tapmaq bizi təəccübləndirdi.
Təsadüfi olaraq seçilmiş 1000 zülal ailəsini yoxladığımız zaman, təxminən 14% -nin metal ionlarını bağlayacağı inamla proqnozlaşdırıldı, lakin bunların təxminən 8% -i mövcud verilənlər bazalarına uyğun olaraq bağlanma yerləri ilə şərh edilmədi." PRIME saniyələr ərzində işlədiyindən və həm seçici keçid metalları, həm də kalsium və kalium kimi daha sərbəst qarşılıqlı metallar üçün işlədiyi üçün, metal kimyasını əvvəllər praktiki olmayan miqyasda xəritələşdirmək üçün bütün orqanizmlərə və ya böyük protein verilənlər bazalarına tətbiq oluna bilər. Bunun sağlamlıq və xəstəlik üçün əhəmiyyətli təsiri var. Metal balanssızlıqlar real zərər verə bilər.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
