5.3.2 פאָלדיט

פאָלדיט איז אַ פּראָטעין-פאָלדינג שפּיל וואָס ינייבאַלז ניט-עקספּערץ צו אָנטייל נעמען אין אַ וועג וואָס איז שפּאַס.

די נעטפליקס פרייז, בשעת עוואַקאַטיוו און קלאָר, טוט נישט ימפּלייז די פול קייט פון עפענען רופן פראיעקטן. פֿאַר בייַשפּיל, אין די נעטפליקס פרייז רובֿ פון די ערנסט פּאַרטיסאַפּאַנץ האָבן יאָרן פון טראַינינג אין סטאַטיסטיק און מאַשין לערנען. אָבער, עפענען רופן פראיעקטן קענען אויך אַרייַנציען פּאַרטיסאַפּאַנץ וואס האָבן קיין פאָרמאַל טריינינג, ווי איז יללוסטרירט דורך פאָלדיט, אַ פּראָטעין-פאָלדינג שפּיל.

פּראָטעין פאָלדינג איז דער פּראָצעס דורך וואָס אַ קייט פון אַמינאָ אַסאַדז נעמט אויף זייַן פאָרעם. מיט אַ בעסער פארשטאנד פון דעם פּראָצעס, ביאָלאָגיסץ קען פּלאַן פּראָטעינס מיט ספּעציפיש שאַפּעס וואָס קען זיין געניצט ווי רפואות. סימפּליפינג אַ ביסל, פּראָטעינס זענען טענד צו מאַך צו זייער נידעריק-ענערגיע קאַנפיגיעריישאַן, אַ קאַנפיגיעריישאַן אַז באַלאַנסעס די פאַרשידן שטופּן און פּולז ין דער פּראָטעין (פיגורע 5.7). אַזוי, אויב אַ פאָרשער וויל צו פאָרויסזאָגן די פאָרעם אין וואָס אַ פּראָטעין וועט פאַלן, די לייזונג קלאָוזיז פּשוט: נאָר פּרובירן אַלע מעגלעך קאַנפיגיעריישאַנז, רעכענען זייער ענערגיעס, און פאָרויסזאָגן אַז דער פּראָטעין וועט פאַלן אין די לאָואַסט-ענערגיע קאַנפיגיעריישאַן. צום באַדויערן, טריינג אַלע מעגלעך קאַנפיגיעריישאַנז איז קאַמפּאַטאַלי אוממעגלעך ווייַל עס זענען ביליאַנז און ביליאַנז פון פּאָטענציעל קאַנפיגיעריישאַנז. אפילו מיט די מערסט שטאַרק קאָמפּיוטערס בנימצא הייַנט - און אין די פאָרסיאַבאַל צוקונפֿט-ברוט קראַפט איז נאָר ניט געגאנגען צו אַרבעטן. דעריבער, ביאָלאָגיסץ האָבן דעוועלאָפּעד פילע קלוג אַלגערידאַמז צו יפישאַנטלי זוכן פֿאַר די לאָואַסט-ענערגיע קאַנפיגיעריישאַן. אבער, טראָץ מאַסיוו אַמאַונץ פון וויסנשאפטלעכע און קאַמפּיאַטיישאַנאַל מי, די אַלגערידאַמז זענען נאָך ווייַט פון גאנץ.

פיגורע 5.7: פּראָטעין פאָלדינג. בילד העפלעכקייט פון DrKjaergaard / Wikimedia Commons.

פיגורע 5.7: פּראָטעין פאָלדינג. בילד העפלעכקייט פון "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .

דוד באַקער און זיין פאָרשונג גרופּע אין דעם אוניווערסיטעט פון וואַשינגטאָן זענען טייל פון דער קהל פון סייאַנטיס ארבעטן צו שאַפֿן קאַמפּיוטיישאַנאַל אַפּפּראָאַטשעס צו פּראָטעין פאָלדינג. אין איין פּרויעקט, בייקער און קאָללאַגס אַנטוויקלען אַ סיסטעם אַז דערלויבט וואַלאַנטירז צו שענקען אַניוזד צייַט אויף זייער קאָמפּיוטערס צו העלפן סימיאַליישאַן פּראָטעין פאָלדינג. אין צוריקקומען, די וואַלאַנטירז געקוקט אויף אַ סקרעענסאַווער ווייַזונג די פּראָטעין פאָלדינג וואָס איז געשעעניש אויף זייער קאָמפּיוטער. עטלעכע פון ​​די וואַלאַנטירז געשריבן צו באַקער און קאָללאַגס געזאגט אַז זיי טראַכטן אַז זיי קען פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון די קאָמפּיוטער אויב זיי זענען געקענט באַקומען ינוואַלווד אין די חשבון. און אַזוי אנגעהויבן פאָלדיט (Hand 2010) .

פאָלדיט טורנס דעם פּראָצעס פון פּראָטעין פאָלדינג אין אַ שפּיל וואָס קענען זיין געשפילט דורך ווער עס יז. פון די פּערספּעקטיוו פון די שפּילער, פאָלדיט אויס צו זיין אַ רעטעניש (פיגורע 5.8). פּלייַערס זענען דערלאנגט מיט אַ דרייַ-דימענשאַנאַל פלער פון פּראָטעין סטרוקטור און קענען דורכפירן אַפּעריישאַנז - "טוויק," "ווידזשאַל," "ריבילד" - אַז טוישן זייַן פאָרעם. דורך פּערפאָרמינג די אַפּעריישאַנז, פּלייַערס טוישן די פאָרעם פון די פּראָטעין, וואָס אין דרייַ ינקריסאַז אָדער דיקריסאַז זייער כעזשבן. קריטיקאַללי, די כעזשבן איז קאַלקיאַלייטאַד באזירט אויף די ענערגיע גלייַך פון די קראַנט קאַנפיגיעריישאַן; נידעריקער-ענערגיע קאַנפיגיעריישאַנז רעזולטאַט אין העכער סקאָרז. אין אנדערע ווערטער, די כעזשבן העלפט פירן די פּלייַערס ווי זיי זוכן פֿאַר נידעריק-ענערגיע קאַנפיגיעריישאַנז. דעם שפּיל איז נאָר מעגלעך ווייַל-פּונקט ווי פּרידיקטינג פֿילם רייטינגז אין די Netflix Prize-protein folding is also a situation where it is easier to check solutions than to generate them.

ציפער 5.8: שפּיל פאַרשטעלן פֿאַר פאָלדיט. רעפּראָדוסעד דורך דערלויבעניש פון http://www.fold.it.

ציפער 5.8: שפּיל פאַרשטעלן פֿאַר פאָלדיט. רעפּראָדוסעד דורך דערלויבעניש פון http://www.fold.it.

פאָולדיט ס עלעגאַנט פּלאַן ינייבאַלז פּלייַערס מיט ביסל פאָרמאַל וויסן פון בייאָוקעמאַסטרי צו קאָנקורירן מיט די בעסטער אַלגערידאַמז דיזיינד דורך עקספּערץ. בשעת רובֿ פּלייַערס זענען נישט זייער גוט בייַ די אַרבעט, עס זענען אַ ביסל יחיד פּלייַערס און קליין טימז פון פּלייַערס וואָס זענען יקסעפּשאַנאַל. אין פאַקט, אין אַ קאָפּ-צו-קאָפּ פאַרמעסט צווישן פאָלדיט פּלייַערס און שטאַט-of-the-art אַלגערידאַמז, די פּלייַערס באשאפן בעסער סאַלושאַנז פֿאַר 5 פון 10 פּראָטעינס (Cooper et al. 2010) .

פאָלדיט און די נעטפליקס פרייז זענען אַנדערש אין פילע וועגן, אָבער זיי ביידע אַרייַנלאָזן עפענען רופט פֿאַר סאַלושאַנז וואָס זענען גרינגער צו קאָנטראָלירן ווי דזשענערייט. איצט, מיר וועלן זען די זעלבע סטרוקטור אין נאָך אנדערן זייער אַנדערש באַשטעטיקן: פּאַטענט געזעץ. דעם לעצט בייַשפּיל פון אַ עפענען רופן פּראָבלעם באווייזט אַז דעם צוגאַנג קענען אויך זיין געניצט אין סעטטינגס וואָס זענען נישט דאָך אַמענאַטאַבאַל צו קוואַנטיפאַקיישאַן.