ქიმიის დარგში 2024 წლის ნობელის პრემია სამ ადამიანს გადაეცა, რომლებმაც ცილებთან დაკავშირებით მნიშვნელოვანი აღმოჩენები შემოგვთავაზეს.

პრიზის ნახევარი დევიდ ბეიკერს ერგო, რომელმაც სრულიად ახალი სახის ცილები შექმნა. პრემიის მეორე ნახევარს დემის ჰასაბისი და ჯონ ჯამპერი იყოფენ, რომლებმაც 50-წლიანი სამეცნიერო პრობლემა გადაჭრეს და ხელოვნური ინტელექტის მეშვეობით ცილების კომპლექსური სტრუქტურების პროგნოზირება შეძლეს.

სიცოცხლის მრავალფეროვნება ცილებისა (იგივე პროტეინების) და მათი "შრომის" დამსახურებაა. სწორედ ისინი აკონტროლებს და აძლევს ბიძგს ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც საერთო ჯამში სიცოცხლის საფუძველია. პროტეინები ჰორმონების, სასიგნალო ნივთიერებების, ანტისხეულებისა და სხვადასხვა ქსოვილის საშენი მასალის როლს ითავსებს.

ცილები, როგორც წესი, 20 სხვადასხვა ამინომჟავასგან შედგება. ამ საბაზისო ამინომჟავებს სიცოცხლის საშენ მასალასაც უწოდებენ. 2003 წელს დევიდ ბეიკერმა მათი გამოყენებით ახალი ცილა შექმნა, რომელიც აქამდე არსებულ არცერთ პროტეინს არ ჰგავდა. ამის შემდეგ მისმა გუნდმა არაერთი უნიკალური ცილა დაამზადა, მათ შორის ისეთებიც, რომელთა გამოყენებაც წამლებში, ვაქცინებში, ნანომასალებსა და პაწაწინა სენსორებში შეგვიძლია.

მეორე მხრივ, ჰასაბისსა და ჯამპერს ცილების სტრუქტურების პროგნოზირებაში მიუძღვით წვლილი. პროტეინებში ამინომჟავები ერთმანეთთან ისეა დაკავშირებული, რომ გრძელ ზონრებს ქმნის; ესენი იკეცება და სამგანზომილებიანი სტრუქტურა იქმნება. თავად ამ სტრუქტურას ცილის ფუნქციონირებისთვის გადამწყვეტი როლი აკისრია. 1970-იანი წლებიდან მკვლევრებს არაერთხელ უცდიათ, ამინომჟავათა თანამიმდევრობებიდან ცილების სტრუქტურები განესაზღვრათ, თუმცა ეს ყველასათვის რთული აღმოჩნდა. ამის მიუხედავად, ოთხი წლის წინ მეცნიერებაში გარღვევა ვიხილეთ.

2020 წელს დემის ჰასაბისმა და ჯონ ჯამპერმა ხელოვნური ინტელექტის (იგივე AI) მოდელი წარმოადგინეს, სახელად AlphaFold2. მისი დახმარებით მეცნიერებმა 200 მილიონი ცილის პროგნოზირება შეძლეს — მანამდე აღმოჩენილი თითქმის ყველა პროტეინის.

იხილეთ: ხელოვნური ინტელექტი ბიოლოგიის 50-წლიან უდიდეს გამოწვევას გაუმკლავდა

ამ დროიდან მოყოლებული AlphaFold2-ს ორ მილიონზე მეტი ადამიანი იყენებს 190 სახელმწიფოში. იგი უამრავ საკითხში შეიძლება დაგვეხმაროს. მაგალითად, მეცნიერებს ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტობის შესახებ ახლა მეტი ინფორმაცია აქვთ; ასევე შეუძლიათ, პლასტმასის დამშლელი ფერმენტების გამოსახულებები შექმნან.

სიცოცხლე პროტეინების გარეშე ნამდვილად არ იარსებებდა. კაცობრიობისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია ის, რომ უკვე მათი სტრუქტურების პროგნოზირება და სრულიად ახალი ცილების შექმნა შეგვიძლია. ეს სწორედ წლევანდელი ნობელიანტების დამსახურებაა.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.