{"id":238176,"date":"2020-12-01T02:34:13","date_gmt":"2020-12-01T01:34:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.borncity.com\/blog\/?p=238176"},"modified":"2020-12-04T23:18:59","modified_gmt":"2020-12-04T22:18:59","slug":"googles-deepmind-alphafold-lst-protein-faltungsproblem","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/borncity.com\/blog\/2020\/12\/01\/googles-deepmind-alphafold-lst-protein-faltungsproblem\/","title":{"rendered":"Googles DeepMind AlphaFold l&ouml;st Protein-Faltungsproblem"},"content":{"rendered":"<p>Es ist eine Sensation, was dem Google DeepMind AI-Team mit dem Programm AlphaFold gelungen ist. Das Programm konnte das seit 50 Jahren ungel\u00f6ste Faltungsprobleme f\u00fcr Proteine binnen Stunden l\u00f6sen. Das weckt Hoffnung auf eine schnellere Medikamentenentwicklung.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg07.met.vgwort.de\/na\/68d95452041249cbadbe2866293d5a81\" alt=\"\" width=\"1\" height=\"1\" \/>Die <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Proteinfaltung\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Proteinfaltung<\/a> ist der Prozess, durch den Proteine ihre dreidimensionale Struktur erhalten. Sie findet w\u00e4hrend und nach der Synthese der Peptidkette statt und ist Voraussetzung f\u00fcr die fehlerfreie Funktion des Proteins. Bewirkt wird die Faltung durch kleinste Bewegungen der L\u00f6sungsmittelmolek\u00fcle (Wassermolek\u00fcle) und durch elektrische Anziehungskr\u00e4fte innerhalb des Proteinmolek\u00fcls. Einige Proteine k\u00f6nnen nur mithilfe von bestimmten Enzymen oder Chaperon-Proteinen die richtige Faltung erreichen. In <a href=\"https:\/\/weitergen.de\/2010\/07\/das-problem-der-proteinfaltung\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">diesem Artikel<\/a> geht jemand im Jahr 2010 auf das Problem der Problemfaltung beim Modellieren ein.<\/p>\n<h2>AlphaFold: Eine L\u00f6sung<\/h2>\n<p>Nun hat Googles DeepMind AI -Gruppe mit AlphaFold eine L\u00f6sung f\u00fcr eine 50 Jahre alte Herausforderung in der Biologie gefunden. Ein KI-Netzwerk (k\u00fcnstlicher Intelligenz), das vom Google-AI-Ableger DeepMind entwickelt wurde, l\u00e4sst sich zur Bestimmung der 3D-Form eines Proteins aus seiner Aminos\u00e4uresequenz verwenden. Diese wurde von Google in <a href=\"https:\/\/deepmind.com\/blog\/article\/alphafold-a-solution-to-a-50-year-old-grand-challenge-in-biology\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">diesem Blog-Beitrag<\/a> angek\u00fcndigt.<\/p>\n<p>Das Programm AlphaFold von DeepMind gewann den 14. Wettbewerb zur kritischen Bewertung der Proteinstrukturvorhersage (Critical Assessment of Protein Structure Prediction, kurz CASP), indem es zeigte, dass es die endg\u00fcltige Struktur von 100 Sequenzen genau vorhersagen kann, wobei die Ergebnisse in vielen F\u00e4llen so gut sind wie Strukturen, die durch tats\u00e4chliche physikalische Experimente bestimmt wurden. Die Ergebnisse wurden am 30. November zu Beginn der Konferenz bekannt gegeben. Das Medium Nature <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/d41586-020-03348-4\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">berichtet hier<\/a> \u00fcber diese Entwicklung.<\/p>\n<p>CASP gibt es seit 1994, aber erst in den letzten Jahren mit dem Aufkommen der KI wurden echte Fortschritte erzielt. \"Wir stecken seit fast 50 Jahren in diesem einen Problem fest &#8211; wie falten sich Proteine zusammen\", sagte Professor John Moult, CASP-Vorsitzender und Mitbegr\u00fcnder, in einem DeepMind-Blogpost. \"Zu sehen, wie DeepMind eine L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem erarbeitet, nachdem wir so lange und nach so vielen Stopps und Starts pers\u00f6nlich an diesem Problem gearbeitet haben, und uns gefragt haben, ob wir jemals dort ankommen w\u00fcrden, ist ein ganz besonderer Moment.\"<\/p>\n<p>Googles Deep-Learning-Programm zur Bestimmung der 3D-Formen von Proteinen wird die Biologie ver\u00e4ndern, sagen Wissenschaftler. Details sind den beiden verlinkten Beitr\u00e4gen von Google und Nature zu entnehmen. The Guardian hat ebenfalls <a href=\"https:\/\/www.theguardian.com\/technology\/2020\/nov\/30\/deepmind-ai-cracks-50-year-old-problem-of-biology-research\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">einen Artikel<\/a> zum Thema ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Es ist eine Sensation, was dem Google DeepMind AI-Team mit dem Programm AlphaFold gelungen ist. Das Programm konnte das seit 50 Jahren ungel\u00f6ste Faltungsprobleme f\u00fcr Proteine binnen Stunden l\u00f6sen. 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