ألعابُ فيديو لاكتشاف بنىً بروتينية جديدة

استمع على ساوندكلاود 🎧

أظهرت دراسة حديثة أنّ من يمارس ألعاب الحاسوب يمكن له بناء بنىً بلوريّة عالية الجودة. فتقديم خاصيّة جديدة للعبة الحاسوب المدعوّة Foldit قد سمح للّاعبين بوجود شروطٍ فراغيّة حقيقيّة أن يبنوا ويحسّنوا بنىً نحو خرائط كثافة إلكترونيّة.

لتقييم فعاليّة هذه الخاصيّة، أقام المسؤولون عن الدّراسة مسابقة بناء نماذج بلّوريّة بين بناة محترفين لهذه النّماذج، وطلّاب جامعيّين، ولاعبي Foldit وخوارزميّات بناء نماذج آليّة. بعد إزالة البقايا غير المنتظمة، حقّق فريق من لاعبي Foldit البنية الأكثر دقّة!

وقد أدّى تحليل البروتين الهدف في المسابقة والمسمّى "YPL067C" إلى الكشف عن عائلة جديدة من البروتينات ثلاثيّة الهستيدين المعنيّة غالباً في الوقاية من سمّيّة النّشويّات.

يقول الكاتب المشارك في الدّراسةJames Bardwell، وهو بروفيسور في البيولوجيا الجزيئيّة الخلويّة والتّطوريّة في جامعة ميتشيغن: "تظهر هذه الدّراسة أنّه يمكن لأيّ شخص يملك ذهنيّةً ثلاثيّة الأبعاد، بمن فيهم منْ يمارس ألعاب الحاسوب، أن يؤدّي شيئاً كان سابقاً متاحاً للعلماء فقط، وهو بذلك يسهم في التّطور العلميّ".

ضمّت المجموعات المشاركة في مسابقة تفسير البيانات الكيميائيّة الحيويّة للوصول لاكتشاف بنية البروتين: 469 لاعب ڤيديو يلعبون Foldit، مختصّي بناء نماذج بلوريّة، 61 طالباً جامعيّاً من جامعة ميتشيغن الّذين استخدموا برنامج نمذجة حاسوبيّ في الصّفّ، وخوارزميتَي حاسوب منفصلتَيْن.

ذكر الكاتب المشارك Scott Horowit، وهو باحث زميل في جامعة ميتشيغن، أنّه ينوي إدراج Foldit في صفّه. إذْ يعتقد أنّها ستحفّز الطّلّاب على تعلّم هذه المادّة شديدة التّعقيد، لأنّ اللّعبة تنافسيّة ومرحة، ويقول في ذلك: "لقد رأيت كم تعلّم اللّاعبون عن البروتينات من خلال ممارسة هذه اللّعبة، فقد أمضينا سابقاً أسابيعَ طويلةً محاولين إدخال هذه المعلومات إلى عقول الطّلّاب، لكنّ لاعبي Foldit تعلّموها بشكل تلقائيّ لأنّها تُقدَّم بأسلوب مرح".

عمل الطّلّاب والأساتذة بشكل مستقلّ، عاكسين عادةَ العلماء العاملين في مجال بناء النّماذج، أمّا اللّاعبون الّذين فازوا فقد سلكوا طريقاً أكثر تعاونيّةً، وتقترح نتائج اللّاعبين المتفوّقة أنّ التّعاون يساعد بشكل كبير على تحقيق أفضل النّتائج.

"نعتقد أنّ هذا أمر هامّ، لأنّه يمكن لتفسير خريطة كثافة إلكترونيّة أنْ يكون عملاً مجهداً، ومعرّضاً للخطأ، وأظهرنا أنّه يمكن لمجموعة متعاونة من لاعبي Foldit أن يقوموا بذلك بالسّويّة نفسها، أو حتى أفضل من المختصّين المدّربين على بناء النّماذج" هذا ما عبّر عنه الطّالب Brian Koepnick خريج جامعة معهد واشنطن لتصميم البروتينات، الّذي ساعد في تصميم المسابقة وتحليل النّتائج.

ويذكر القائمون على الدراسة أنّ الخطوة التّالية في البحث هي تضمين نصائح وحيل اللّاعبين في البرنامج الّذي يستخدمه العلماء عند إنشاء هذه البنى.

خلصت الدّراسة إلى أنّه يمكن لمختصّي بناء النّماذج البلّوريّة الاستفادة من حشد المصادر المجتمعيّةcrowdsourcing لتفسير معلومات عن الكثافة الإلكترونيّة، وتوليد حلول بنيويّة ذات جودة عالية.

كانت الدراسة بقيادة باحثي جامعة ميشيغان بالتّعاون مع جامعة واشنطن، وجامعة Massachusetts-Dartmouth ، وجامعة Northeastern.

المصدر: هنا

الورقة البحثية: هنا