5.3.2 Foldit
Foldit hija logħba ta 'tiwi tal-proteina li tippermetti lil dawk li mhumiex esperti biex jipparteċipaw b'mod li hu pjaċevoli.
Il-Premju Netflix, filwaqt li huwa evokattiv u ċar, ma jurix il-firxa sħiħa ta 'proġetti ta' sejħiet miftuħa. Pereżempju, fil-Premju Netflix il-biċċa l-kbira tal-parteċipanti serji kellhom snin ta 'taħriġ fl-istatistika u fit-tagħlim tal-magni. Iżda, proġetti ta 'sejħiet miftuħa jistgħu jinvolvu wkoll parteċipanti li m'għandhomx taħriġ formali, kif intwera minn Foldit, logħba li tiwi li tipproteġi l-proteini.
It-tiwi tal-proteini huwa l-proċess li minnu tieħu l-forma ta 'katina ta' amino acids. B'għarfien aħjar ta 'dan il-proċess, il-bijoloġisti jistgħu jiddisinjaw proteini b'forom speċifiċi li jistgħu jintużaw bħala mediċini. Simplifikazzjoni pjuttost ftit, il-proteini għandhom it-tendenza li jimxu lejn il-konfigurazzjoni tal-enerġija l-iktar baxxa tagħhom, konfigurazzjoni li tibbilanċja l-imbuttaturi varji u tiġbed il-proteina (figura 5.7). Għalhekk, jekk riċerkatur irid ibassar il-forma li fiha proteina se tinqaleb, is-soluzzjoni tinstema 'sempliċi: ipprova biss il-konfigurazzjonijiet kollha possibbli, ikkalkula l-enerġiji tagħhom, u ibassar li l-proteina tidher fil-konfigurazzjoni tal-inqas enerġija. Sfortunatament, tipprova l-konfigurazzjonijiet kollha possibbli hija komputazzjonalment impossibbli minħabba li hemm biljuni u biljuni ta 'konfigurazzjonijiet potenzjali. Anki bil-kompjuters l-aktar b'saħħithom disponibbli llum u fil-futur prevedibbli, il-forza brutali mhix ser taħdem. Għalhekk, il-bijoloġisti żviluppaw ħafna algoritmi għaqlija biex ifittxu b'mod effiċjenti l-aktar konfigurazzjoni tal-enerġija. Iżda, minkejja ammonti massivi ta 'sforz xjentifiku u komputazzjonali, dawn l-algoritmi għadhom' il bogħod milli jkunu perfetti.
Figura 5.7: Tiwi tal-proteini. Korteżija tal-immaġini ta '"DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .
David Baker u l-grupp ta 'riċerka tiegħu fl-Università ta' Washington kienu parti mill-komunità ta 'xjentisti li jaħdmu biex joħolqu approċċi komputazzjonali għal tiwi tal-proteini. F'proġett wieħed, Baker u l-kollegi żviluppaw sistema li ppermettiet lill-voluntiera biex jiddonaw ħin mhux użat fuq il-kompjuters tagħhom biex jgħinu biex jintwew il-proteini ta 'simulazzjoni. Min-naħa l-oħra, il-voluntiera jistgħu jaraw Screensaver li juri d-dwiefer tal-proteina li kien qed jiġri fuq il-kompjuter tagħhom. Bosta minn dawn il-voluntieri kitbu lil Baker u lill-kollegi li jgħidu li dawn il-ħsibijiet li jistgħu jtejbu fuq il-prestazzjoni tal-kompjuter kieku kienu jistgħu jinvolvu ruħhom fil-kalkolu. U għalhekk beda Foldit (Hand 2010) .
Foldit idur il-proċess ta 'tiwi tal-proteini f'logħba li tista' tintlagħab minn kulħadd. Mill-perspettiva tal-attur, Foldit jidher li huwa puzzle (figura 5.8). Il-plejers huma ppreżentati bi tbajja tridimensjonali ta 'struttura ta' proteina u jistgħu jwettqu operazzjonijiet - "tweak", "wiggle", "jerġgħu jibnu" - li jibdlu l-għamla tiegħu. Permezz tat-twettiq ta 'dawn l-operazzjonijiet l-atturi jibdlu l-għamla tal-proteina, li min-naħa tagħhom iżżid jew tnaqqas il-punteġġ tagħhom. Kritikament, il-punteġġ huwa kkalkulat fuq il-livell tal-enerġija tal-konfigurazzjoni attwali; Konfigurazzjonijiet ta 'enerġija aktar baxxa jirriżultaw f'punti ogħla. Fi kliem ieħor, il-punteġġ jgħin biex jiggwida l-atturi waqt li jfittxu konfigurazzjonijiet ta 'enerġija baxxa. Din il-logħba hija possibbli biss għaliex - bħad-tbassir tal-klassifikazzjonijiet tal-films fil-Premju Netflix-tiwi tal-proteini hija wkoll sitwazzjoni fejn huwa aktar faċli li wieħed jiċċekkja soluzzjonijiet milli jiġġenerahom.
Figura 5.8: Skeda tal-logħba għal Foldit. Riprodotta bil-permess minn http://www.fold.it.
Id-disinn eleganti ta 'Foldit jippermetti lill-atturi b'għarfien formali ftit tal-bijokimika biex jikkompetu ma' l-aħjar algoritmi mfassla minn esperti. Filwaqt li l-biċċa l-kbira tal-plejers mhumiex partikolarment tajbin għax-xogħol, hemm ftit atturi individwali u timijiet żgħar ta 'plejers li huma eċċezzjonali. Fil-fatt, f'kompetizzjoni bejn il-plejers ta 'Foldit u l-algoritmi avvanzati, l-atturi ħolqu soluzzjonijiet aħjar għal 5 minn 10 proteini (Cooper et al. 2010) .
Foldit u l-premju Netflix huma differenti f'ħafna modi, iżda t-tnejn jinvolvu sejħiet miftuħa għal soluzzjonijiet li huma eħfef biex jiġu kkontrollati milli jiġġeneraw. Issa, se naraw l-istess struttura f'ambjent ieħor differenti ħafna: il-liġi tal-brevett. Dan l-eżempju finali ta 'problema ta' sejħa miftuħa juri li dan l-approċċ jista 'jintuża wkoll f'ambjenti li mhumiex ovvjament suġġetti għal kwantifikazzjoni.
