5.3.2 Foldit
Mae Foldit yn gêm sy'n plygu protein sy'n galluogi pobl nad ydynt yn arbenigwyr i gymryd rhan mewn ffordd sy'n hwyl.
Nid yw Gwobr Netflix, tra'n amlwg ac yn glir, yn dangos yr ystod lawn o brosiectau galwadau agored. Er enghraifft, yng Ngwobr Netflix roedd gan y mwyafrif o'r cyfranogwyr difrifol flynyddoedd o hyfforddiant mewn ystadegau a dysgu peiriannau. Ond, gall prosiectau galw agored hefyd gynnwys cyfranogwyr nad oes ganddynt unrhyw hyfforddiant ffurfiol, fel y dangoswyd gan Foldit, gêm sy'n plygu protein.
Plygu proteinau yw'r broses y mae cadwyn o asidau amino yn cymryd ei siâp. Gyda gwell dealltwriaeth o'r broses hon, gallai biolegwyr ddylunio proteinau gyda siapiau penodol y gellid eu defnyddio fel meddyginiaethau. Wrth symleiddio'r eithaf, mae proteinau'n dueddol o symud at eu ffurfweddiad ynni isaf, cyfluniad sy'n cydbwyso'r gwahanol fwriadau ac yn tynnu o fewn y protein (ffigur 5.7). Felly, os yw ymchwilydd am ragweld y siâp y bydd protein yn plygu, mae'r ateb yn swnio'n syml: dim ond rhoi cynnig ar yr holl gyfluniadau posib, cyfrifwch eu heneidiau, a rhagweld y bydd y protein yn plygu i mewn i'r ffurfweddiad ynni isaf. Yn anffodus, mae ceisio pob ffurfweddiad posib yn cyfrif yn amhosib oherwydd mae biliynau a biliynau o gyfluniadau posib. Hyd yn oed gyda'r cyfrifiaduron mwyaf pwerus sydd ar gael heddiw - ac yn y dyfodol rhagweladwy, nid yw heddluoedd braidd yn gweithio. Felly, mae biolegwyr wedi datblygu llawer o algorithmau clyfar i chwilio'n effeithiol am y ffurfwedd ynni isaf. Ond, er gwaethaf symiau enfawr o ymdrech wyddonol a chyfrifiadol, mae'r algorithmau hyn yn dal i fod yn bell o berffaith.
Ffigur 5.7: Plygu proteinau. Delwedd trwy garedigrwydd "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .
Roedd David Baker a'i grŵp ymchwil ym Mhrifysgol Washington yn rhan o gymuned gwyddonwyr yn gweithio i greu dulliau cyfrifiannol o blygu protein. Mewn un prosiect, datblygodd Baker a chydweithwyr system a oedd yn caniatáu i wirfoddolwyr roi amser heb ei ddefnyddio ar eu cyfrifiaduron i helpu plygu protein efelychu. Yn gyfnewid, gallai'r gwirfoddolwyr wylio arbedwr sgrin sy'n dangos y plygu protein a oedd yn digwydd ar eu cyfrifiadur. Ysgrifennodd nifer o'r gwirfoddolwyr hyn at Baker a chydweithwyr yn dweud eu bod yn meddwl y gallent wella ar berfformiad y cyfrifiadur pe gallent gymryd rhan yn y cyfrifiad. Ac felly dechreuodd Foldit (Hand 2010) .
Mae Foldit yn troi'r broses o blygu protein yn gêm y gall unrhyw un ei chwarae. O safbwynt y chwaraewr, mae'n ymddangos bod Foldit yn pos (ffigur 5.8). Mae chwaraewyr yn cael eu tanglo tri-dimensiwn o strwythur protein a gallant berfformio gweithrediadau- "tweak," "wiggle," "ailadeiladu" - sy'n newid ei siâp. Drwy berfformio'r gweithrediadau hyn, mae chwaraewyr yn newid siâp y protein, sydd yn ei dro yn cynyddu neu'n lleihau eu sgôr. Yn feirniadol, cyfrifir y sgôr yn seiliedig ar lefel egni'r cyfluniad presennol; mae cyfluniadau ynni is yn arwain at sgoriau uwch. Mewn geiriau eraill, mae'r sgôr yn helpu i arwain y chwaraewyr wrth iddynt chwilio am gyfluniadau ynni isel. Mae'r gêm hon ond yn bosibl oherwydd - yn union fel rhagweld graddfeydd ffilm yn y Blaid Netflix, mae plygu protein hefyd yn sefyllfa lle mae'n haws gwirio atebion na'u cynhyrchu.
Ffigwr 5.8: Sgrîn gêm ar gyfer Foldit. Atgynhyrchwyd drwy ganiatâd o http://www.fold.it.
Mae dyluniad cain Foldit yn galluogi ychydig o wybodaeth ffurfiol i chwaraewyr o fiocemeg i gystadlu â'r algorithmau gorau a gynlluniwyd gan arbenigwyr. Er nad yw'r rhan fwyaf o chwaraewyr yn arbennig o dda ar y dasg, mae yna rai chwaraewyr unigol a thimau bach o chwaraewyr sy'n eithriadol. Mewn gwirionedd, mewn cystadleuaeth pen-i-ben rhwng chwaraewyr Foldit a'r algorithmau o'r radd flaenaf, creodd y chwaraewyr atebion gwell i 5 allan o 10 o broteinau (Cooper et al. 2010) .
Mae gwobr Foldit a Netflix yn wahanol mewn sawl ffordd, ond mae'r ddau yn cynnwys galwadau agored am atebion sy'n haws eu gwirio na'u cynhyrchu. Nawr, fe welwn yr un strwythur mewn sefyllfa wahanol iawn arall: cyfraith patent. Mae'r enghraifft olaf hon o broblem galwad agored yn dangos y gellir defnyddio'r dull hwn hefyd mewn lleoliadau nad ydynt yn amlwg yn hawdd eu mesur.
