Milovníci her a hlavolamů mohou pomáhat vědě. Třeba i při výzkumu koronavirů a protilátek proti nim

Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Hráči se při hře Foldit! učí, jak zajistit podmínky pro základní pravidlo: stabilitu molekuly.

Představivost hráčů pomáhá řešit strukturu složitých bílkovin, která připomíná hlavolam. Milovníci počítačové hry Foldit!, kterou může hrát bez jakýchkoliv biochemických znalostí každý, často vidí prostorové souvislosti na první pohled. Počítačové simulace se k nim musejí zdlouhavě dopočítat. Hra Foldit! tak přispívá k výzkumu skutečných bílkovinných molekul včetně bílkovin koronavirů a léků proti nim.

Hru vyvinulo a stále vylepšuje několik amerických univerzit. Loni se například v časopise Nature objevily skutečné nové bílkoviny, které navrhli její hráči. Hra Foldit!, volně přeloženo Poskládej to!, vznikla před 12 lety, ale díky neustálé aktualizaci obsahuje například bílkoviny koronavirů.

Bílkoviny neboli proteiny jsou podstatou všeho živého. Jsou složeny z menších jednotek – aminokyselin. Po přečtení DNA organismu nebo virové RNA vědci znají druh i pořadí přítomných aminokyselin, velice ale záleží na jejich umístění. Hráči hry pak zkoušejí, které aminokyseliny by mohly být na povrchu, které uvnitř a jak by trojrozměrně poskládaný protein pravděpodobně mohl vypadat. V řadě případů hráči složili protein, který vědci až poté objevili například ve virové částici.

Při hře je zásadní dodržování základního pravidla stability molekuly. Některé tvary proteinů jsou podobně jako různě zmačkaná papírová koule stabilnější, a některé nikoliv. Hráči se postupně učí zákonitosti této pomyslné proteinové „papírové koule“ a díky tomu si zároveň hrají, vzdělávají se a pomáhají vědě.

Díky správnému uplatňování pravidel při skládání proteinů roste počet bodů hráče, to je ocenění úspěchů ve hře. Nějaké správné řešení těchto hlavolamů totiž neexistuje. Hráči ale mohou předpovědět, jak může vypadat hledaný virový protein nebo navrhnout zcela nový protein. Vědci pak s takto vzniklou bílkovinou, která je například zacílená na zneškodnění viru nebo k utlumení přílišné imunitní reakce v organismu, mohou experimentovat a zkoušet, jak funguje v reálnějších podmínkách.

Hra pomáhá i při výzkumu covid-19

Takové mechanismy se uplatňují i při současném výzkumu nemoci covid-19. „Když někdy zkusíme vylepšit jednu vlastnost proteinu, naoplátku tím zasáhneme i jiné vlastnosti,“ komentuje složitý přestup výsledků ze hry do laboratoří na youtube kanále Foldit! Brian Koepnick.

03179931.png

Stejné procesy se v laboratořích provádějí i prostřednictvím počítačových simulací. Lidští hráči oproti nim mají obrovskou výhodu prostorové představivosti. Simulace musejí všechny vazby a struktury vyjádřit číselně, živý milovník hlavolamů správné řešení vhodného prostorového uspořádání často vidí na první pohled.

Výhodou pro rychlost řešení je fakt, že hry se účastní mnoho hráčů, a každý může přispět třeba jen v detailu řešení. Cílem tak není vzájemné soupeření, ale vylepšování výsledků ostatních.

Spustit audio
autoři: Martin Srb , mrk

Související