5.3.2 Foldit

Is e geama a tha a 'lùghdachadh pròtain a th' ann am Foldit a bheir comas do dhaoine nach eil eòlach pàirt a ghabhail ann an dòigh a tha spòrsail.

Chan eil Duais Netflix, ged a tha e follaiseach agus soilleir, a 'sealltainn an làn raon de phròiseactan gairm fosgailte. Mar eisimpleir, ann an Duais Netflix bha a 'mhòr-chuid de na com-pàirtichean mòra air trèanadh fhaighinn ann an staitistig agus ionnsachadh innealan. Ach, faodaidh pròiseactan gairm fosgailte a bhith an sàs ann an com-pàirtichean aig nach eil trèanadh foirmeil, mar a chaidh a dhealbhachadh le Foldit, geama pòlaidh pròtain.

Is e folding pròtain a th 'anns a' phròiseas tro bheil slabhra de na h-aminoigéid air a chumadh. Le tuigse nas fheàrr air a 'phròiseas seo, dh'fhaodadh bith-eòlaichean protein a dhealbhadh le cumaidhean sònraichte a dh'fhaodar a chleachdadh mar stuthan-leigheis. A 'sìmplidh gu ìre mhath, tha proteideanan buailteach gluasad gu an rèiteachadh lùth as ìsle, rèiteachadh a tha a' cothromachadh na diofar pushes agus a 'tarraing taobh a-staigh a' phròtain (figear 5.7). Mar sin, ma tha neach-rannsachaidh ag iarraidh ro-innse mun chumadh anns am bi pròtain a 'fàs, tha am fuasgladh sìmplidh sìmplidh: dìreach feuch a h-uile rèiteachadh a dh'fhaodadh a bhith ann, dèan cinnteach gu bheil am fuasgladh aca, agus ro-innse gum bi am pròtain a' dol a-steach don rèiteachadh cumhachd as ìsle. Gu mì-fhortanach, tha a bhith a 'feuchainn air na rèiteachaidhean a tha comasach a dhèanamh comasach air a dhèanamh comasach oir tha na billeanan agus na billeanan de shuidheachaidhean comasach. Eadhon leis na coimpiutairean as cumhachdaiche a tha rim faotainn an-diugh - agus anns an àm ri teachd, chan fhaod a bhith a 'feuchainn ri neart a dhèanamh. Mar sin, tha bith-eòlaichean air iomadh algorithm adhartach a leasachadh gus an dòigh as èifeachdaiche a thaobh lùth a lorg. Ach, a dh 'aindeoin mòran de dh' eacarsaich saidheansail agus coimpiutaireachd, tha na h-algorithms sin fada bho bhith foirfe.

Figear 5.7: Filleadh phòlain. Ìomhaigh le cead bho "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .

Bha Daibhidh Baker agus a bhuidheann rannsachaidh aig Oilthigh Washington mar phàirt de choimhearsnachd luchd-saidheans a bha ag obair gus dòighean-obrach àireamhach a chruthachadh airson pilleadh pròtain. Ann an aon phròiseact, leasaich Baker agus co-obraichean siostam a leig le saor-thoilich ùine gun chleachdadh a thoirt seachad air na coimpiutaran aca gus cuideachadh le pìobadh prògraim a bhrosnachadh. Mar thoradh air seo, dh 'fhaodadh na saor-thoilich sùil a thoirt air sàbhalaiche-sgrìn a' sealltainn am pèileadh pròtain a bha a 'tachairt air a' choimpiutair aca. Sgrìobh grunn de na saor-thoilich sin gu Baker agus co-obraichean ag ràdh gu bheil iad a 'smaoineachadh gum faodadh iad leasachadh air coileanadh a' choimpiutair nam b 'urrainn dhaibh pàirt a ghabhail anns an àireamhachadh. Agus mar sin thòisich Foldit (Hand 2010) .

Bidh Foldit a 'tionndadh a' phròiseas pròtain a 'dol a-steach do ghèam a ghabhas duine sam bith a chluich. Bho shealladh an chluicheadair, tha coltas gu bheil Foldit na thòimhseachan (figear 5.8). Tha cluiche trì-thaobhach de structar pròtain air a thoirt do chluicheadairean agus faodaidh iad obair a dhèanamh - "tweak," "wiggle," "ath-thogail" - atharrachadh a chumadh. Le bhith a 'coileanadh nan obraichean seo bidh cluicheadairean ag atharrachadh cruth a' phròtain, a tha a 'meudachadh no a' lùghdachadh an sgòr aca. Gu h-èiginneach, tha an sgòr air a thomhas a rèir ìre lùtha an rèiteachaidh làithreach; bidh rèiteachaidhean lùtha ìseal a 'ciallachadh gu bheil sgòran nas àirde. Ann am faclan eile, tha an sgòr a 'cuideachadh le bhith a' stiùireadh nan cluicheadairean fhad 's a tha iad a' lorg rèiteachaidhean lùth-ìosal. Chan eil an geama seo ach comasach oir tha e mar shuidheachadh far a bheil e nas fhasa fuasglaidhean a lorg seach mar a ghineas iad iad mar a tha thu a 'toirt tuairmse air filmichean ann an Duais Netflix.

Figear 5.8: Sgrion geama airson Foldit. Ath-riochdachadh le cead bho http://www.fold.it.

Tha an dealbhadh eireachdail aig Foldit a 'toirt comas do chluicheadairean aig nach eil eòlas foirmeil air bith-cheimigeachd gus farpais a dhèanamh leis na h-algorithms as fheàrr a dhealbhaich eòlaichean. Ged nach eil a 'mhòr-chuid de chluicheadairean gu sònraichte math air an obair, tha grunn chluicheadairean fa leth agus sgiobaidhean beaga de chluicheadairean a tha sònraichte. Gu dearbh, ann an co-fharpais ceann-gu-ceann eadar cluicheadairean Foldit agus algorithms deatamach, chruthaich na cluicheadairean fuasglaidhean nas fheàrr airson 5 às gach 10 protinain (Cooper et al. 2010) .

Tha duais Foldit agus an duais Netflix eadar-dhealaichte ann an iomadh dòigh, ach tha an dà chuid a 'gabhail a-steach gairmean fosgailte airson fuasglaidhean a tha nas fhasa a sgrùdadh seach a bhith a' gineadh. A-nis, chì sinn an aon structar ann an suidheachadh fìor eadar-dhealaichte eile: lagh patent. Tha an eisimpleir mu dheireadh de dhuilgheadas fòn fosgailte a 'sealltainn gum faodar an dòigh-obrach seo a chleachdadh cuideachd ann an suidheachaidhean nach eil follaiseach a rèir tomhas.