5.3.2 Foldit
Foldit adalah permainan protein-lipat yang memungkinkan non-ahli untuk berpartisipasi dengan cara yang menyenangkan.
Hadiah Netflix, meskipun menggugah dan jelas, tidak menggambarkan berbagai proyek panggilan terbuka. Misalnya, dalam Hadiah Netflix, sebagian besar peserta serius memiliki pelatihan bertahun-tahun dalam statistik dan pembelajaran mesin. Namun, proyek panggilan terbuka juga dapat melibatkan peserta yang tidak memiliki pelatihan formal, seperti yang digambarkan oleh Foldit, permainan protein-lipat.
Protein lipat adalah proses dimana rantai asam amino mengambil bentuknya. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang proses ini, ahli biologi dapat mendesain protein dengan bentuk khusus yang dapat digunakan sebagai obat. Sederhanakan sedikit, protein cenderung bergerak ke konfigurasi energi terendah, konfigurasi yang menyeimbangkan berbagai dorongan dan menarik di dalam protein (gambar 5.7). Jadi, jika seorang peneliti ingin memprediksi bentuk di mana protein akan melipat, solusinya terdengar sederhana: coba saja semua konfigurasi yang mungkin, hitung energinya, dan perkirakan protein akan melipat ke konfigurasi energi terendah. Sayangnya, mencoba semua konfigurasi yang mungkin adalah komputasi mustahil karena ada miliaran dan miliaran konfigurasi potensial. Bahkan dengan komputer paling kuat yang tersedia saat ini — dan di masa mendatang — kekuatan kasar tidak akan berfungsi. Oleh karena itu, ahli biologi telah mengembangkan banyak algoritma pintar untuk secara efisien mencari konfigurasi energi terendah. Namun, meskipun ada sejumlah besar upaya ilmiah dan komputasi, algoritme ini masih jauh dari sempurna.
Gambar 5.7: Lipat protein. Gambar milik "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .
David Baker dan kelompok penelitiannya di University of Washington adalah bagian dari komunitas ilmuwan yang bekerja untuk menciptakan pendekatan komputasi untuk pelipatan protein. Dalam satu proyek, Baker dan rekan mengembangkan sistem yang memungkinkan sukarelawan untuk menyumbangkan waktu yang tidak terpakai di komputer mereka untuk membantu simulasi protein lipat. Sebagai imbalannya, para relawan bisa menonton screensaver yang menunjukkan lipatan protein yang terjadi di komputer mereka. Beberapa sukarelawan ini menulis kepada Baker dan rekan-rekannya bahwa mereka berpikir bahwa mereka dapat meningkatkan kinerja komputer jika mereka dapat terlibat dalam perhitungan. Dan dengan demikian mulai Foldit (Hand 2010) .
Foldit mengubah proses pelipatan protein menjadi permainan yang bisa dimainkan oleh siapa saja. Dari perspektif pemain, Foldit tampak seperti teka-teki (gambar 5.8). Pemain disajikan dengan struktur struktur protein tiga dimensi dan dapat melakukan operasi— "tweak," "bergoyang," "membangun kembali" -bahwa mengubah bentuknya. Dengan melakukan operasi ini pemain mengubah bentuk protein, yang pada gilirannya meningkatkan atau menurunkan nilai mereka. Secara kritis, skor dihitung berdasarkan tingkat energi dari konfigurasi saat ini; konfigurasi energi rendah menghasilkan skor yang lebih tinggi. Dengan kata lain, skor membantu memandu para pemain ketika mereka mencari konfigurasi energi rendah. Permainan ini hanya dimungkinkan karena — seperti memprediksi peringkat film dalam Hadiah Netflix — pelipatan protein juga merupakan situasi di mana lebih mudah untuk memeriksa solusi daripada menghasilkannya.
Gambar 5.8: Layar permainan untuk Foldit. Direproduksi dengan izin dari http://www.fold.it.
Desain elegan Foldit memungkinkan pemain dengan sedikit pengetahuan formal biokimia untuk bersaing dengan algoritma terbaik yang dirancang oleh para ahli. Sementara sebagian besar pemain tidak terlalu bagus dalam tugasnya, ada beberapa pemain individu dan tim kecil pemain yang luar biasa. Bahkan, dalam persaingan head-to-head antara pemain Foldit dan algoritma state-of-the-art, para pemain menciptakan solusi yang lebih baik untuk 5 dari 10 protein (Cooper et al. 2010) .
Foldit dan hadiah Netflix berbeda dalam banyak hal, tetapi keduanya melibatkan panggilan terbuka untuk solusi yang lebih mudah untuk diperiksa daripada menghasilkan. Sekarang, kita akan melihat struktur yang sama dalam pengaturan lain yang sangat berbeda: hukum paten. Contoh terakhir dari masalah panggilan terbuka menunjukkan bahwa pendekatan ini juga dapat digunakan dalam pengaturan yang tidak jelas dapat dikorbankan.
