Az azonnali reakció meglepő ereje
A kutatók régóta találgatják, vajon az ujjcsapda-kötéseket meg kell-e húzni egy bizonyos pontig, hogy „bekapcsoljanak”, vagy már az első feszítésre szorosabbá válnak. Dr. Marcelo Melo (Colorado State Egyetem, korábban Auburn Egyetem) és Dr. Rafael Bernardi (Auburn Egyetem) erre keresték a választ. Nagy léptékű molekuláris szimulációkat és fejlett MI-t alkalmazva kiderítették, hogy ezek a kötések gyakorlatilag azonnal aktiválódnak, amint húzóerő éri őket.
A tudósok egy rendkívül erős bakteriális fehérjekomplexet, a celluloszómát modellezték, amely hírhedten makacs ujjcsapda-kötéseket tartalmaz. Molekuladinamikai szimulációval – filmszerűen, atomról atomra – vizsgálták, hogyan viselkedik az egység erőhatás alatt. Az MI pedig képes volt csupán rövid szimulációs részletekből is pontosan megjósolni, mikor fog a kötés felhasadni. Ez arra utal, hogy a fehérjék szinte azonnal „eldöntik” a várható ellenállásukat, amint megkezdődik a húzás.
Új irányok az anyagtudományban és orvoslásban
Az ilyen kötések kulcsfontosságúak olyan folyamatokban, mint a Staphylococcus aureus baktérium ellenállása az öblítéssel szemben, az emberi sejtek és szövetek tapadása, illetve a porc mechanikai terhelésének elviselése. Ha megtanuljuk utánozni ezt a „természetes ragaszkodást”, új, strapabíró biomateriálokat, ragasztókat vagy akár mechanikai hatások alatt működő gyógyszereket fejleszthetünk.
Az MI, mint biológiai detektív
Az MI előnye, hogy észreveszi azokat a korai mintázatokat is, amelyekre az emberi kutató nem figyelne fel a fehérjekötések viselkedésében. Ez az együttműködés a fizika, a biológia és az MI között lehetővé teszi, hogy olyan kérdésekre találjunk választ, amelyeket külön-külön egyik terület sem tudna megoldani. Ez új távlatokat nyit a biotechnológia és az anyagtudomány számára.
