Vik det

vik det
Utvecklaren Washington University
Utgivningsdatum 8 maj 2008
Licens Fri programvara för vetenskapligt och icke-kommersiellt bruk [1]
Genrer sticksåg , Ekorrfällning
Tekniska detaljer
Plattformar Linux , Microsoft Windows och macOS
Gränssnittsspråk engelska, ryska, franska, etc.
Officiell sida

Foldit  är ett proteinvikningspussel online . Spelet är en del av ett forskningsprojekt och utvecklat vid University of Washington . Målet med spelet är att vika strukturen av de utvalda proteinerna på bästa möjliga sätt; de bästa användarlösningarna analyseras av forskare, som kan använda dem för att lösa verkliga vetenskapliga problem relaterade till sökandet efter vacciner och biologiska innovationer. Många tekniska termer i spelet har ändrats för att vara mer begripliga för personer utan ordentlig utbildning för att göra det tillgängligt för alla. De flesta av de bästa Foldit-spelarna har inte biokemibakgrund [2] .

Spelhistorik

Spelets historia började med det distribuerade datorprojektet " Rosetta@home "; vissa användare noterade att de under beräkningen ser lösningsvägarna, men att de inte kan interagera med programmet för att visa dem. De viktigaste utvecklarna av spelet var forskarna David Baker, David Salesin och Zoran Popovic [3] [4] ; men många användare av Rosetta-projektet deltog i dess utveckling. Den offentliga betaversionen ägde rum i maj 2008 [5] ; sedan dess har över 240 000 spelare registrerats [6] .

2011 hjälpte spelarna till att dechiffrera kristallstrukturen hos apeviruset, det retrovirala proteaset (M-PMV), som orsakar AIDS hos apor. Pusslet var bara spelbart i tre veckor, men dechiffrerades på den tionde dagen, och detta problem har förbryllat forskare i 15 år [7] [8] .

I januari 2012 rapporterade Scientific American att spelare hade slutfört det första crowdsource - projektet för att ändra strukturen på ett protein som katalyserar Diels-Alder-reaktionen , med den nya strukturen mer än 18 gånger mer aktiv än den ursprungliga [6] [9] .

Förutom att förutsäga strukturen hos kända proteiner och skapa nya som borde vara lämpliga för givna syften, erbjöd sig utvecklarna av Foldit att hjälpa spelare att skapa algoritmer för att automatiskt utföra dessa uppgifter. Sådana "recept" skapas antingen i ett speciellt skriptspråk eller med hjälp av ett grafiskt gränssnitt. Varje spelare har sin egen "kokbok" med algoritmer [10] . Spelare kan dela "recept" med varandra, förbättra och kombinera andras algoritmer, som är fallet i friprogramvarugemenskapen, även om författaren, om så önskas, kan göra sitt recept otillgängligt för andra. Möjligheten att redigera varandras skript skapar förutsättningar för deras utveckling. I augusti 2010 var de mest framgångsrika "recepten" "Blue Fuse", som härrörde från "Acid Tweaker v0.5" (under tre och en halv månads forskning använde olika användare det mer än 24 tusen gånger), och "Jordbävning", använd cirka 8 tusen gånger. Det visade sig att Blue Fuse hade mycket gemensamt med den opublicerade Quick Release som forskare i Bakers labb arbetade med. En jämförelse av dessa två strategier med varandra och med algoritmen "Classic Relaxation" som användes tidigare visade att de båda är mer effektiva än den gamla algoritmen. Quick Relax presterade fortfarande något bättre än Blue Fuse, delvis för att spelare, till skillnad från forskare, inte har tillgång till alla Rosettas optimeringsfunktioner. Om samma begränsningar av forskarnas algoritm tillämpas kan den fortfarande uppnå lägre energivärden, men den anpassade algoritmen klarar uppgifterna snabbare [10] .

Syftet med spelet

Målet med pusslet är att hitta den tredimensionella strukturen för ett visst protein med den lägsta fria energinivån. Varje uppgift publiceras på webbplatsen under en viss period, under vilken användare konkurrerar med varandra. Det finns också en uppsättning permanent tillgängliga pussel utformade för att introducera nya användare till funktionerna i Foldit. Under spelet manipulerar spelare interaktivt molekylen genom att ändra formen på huvudramverket och sidogruppernas position, de kan också rotera α-helixar runt sina axlar, ändra kedjekommunikationen i β-strukturer, införa svaga restriktioner i vissa områden ("gummiband") eller "frysa" dem [2] . Användare förses också med ett verktygsfält för att utföra automatiserade uppgifter, till exempel låter kommandot "wiggle" dig lokalt minimera energin [11] . Användaren får information om hur väl han lyckas vika proteinet, i form av poäng som delas ut framför allt för bildandet av nya vätebindningar , dölja hydrofoba rester inuti molekylen etc. Programmet ger även spelarna tips, belyser till exempel områden där vissa grupper kolliderar och ska spädas ut, exponerade hydrofoba områden som ska döljas, håligheter som behöver fyllas [2] . Webbplatsen tillåter användare att dela och diskutera lösningar med varandra, samt bidra till Foldit- wikin [11] .

Anteckningar

  1. ↑ Foldit Fristående | Express Licensing | UW C4C (inte tillgänglig länk) . Hämtad 18 november 2012. Arkiverad från originalet 19 maj 2012. 
  2. ↑ 1 2 3 Cooper S., Khatib F., Treuille A., Barbero J., Lee J., Beenen M., Leaver-Fay A., Baker D., Popović Z., Players F. Predicting protein structures with a multiplayer online-spel  (eng.)  // Nature: journal. - 2010. - Vol. 466 . - s. 756-760 . - doi : 10.1038/nature09304 . — PMID 20686574 . Arkiverad från originalet den 21 januari 2022.
  3. ↑ Bourzac, Katherine. "Biologists Enlist Online Gamers" Arkiverad 16 april 2011 på Wayback Machine Technology Review 8 maj 2008
  4. ↑ Bohannon, John. "Gamers Unravel the Secret Life of Protein" Arkiverad 1 mars 2014 på Wayback Machine Wired (tidningen) 20 april 2009
  5. ↑ Hickey, Hannah. "Datorspelets höga poäng kan tjäna Nobelpriset i medicin" Arkiverad 10 oktober 2012 på Wayback Machine University of Washington , 8 maj 2008
  6. ↑ 1 2 Marshall, Jessica. Onlinespelare uppnår den första omdesignen av protein från folkmassan . Scientific America (22 januari 2012). Hämtad 22 februari 2012. Arkiverad från originalet 9 januari 2013.
  7. ↑ Khatib, F.; Dimaio, F.; Cooper, S.; Kazmierczyk, M.; Gilski, M.; Krzywda, S.; Zabranska, H.; Pichova, I.; Thompson, J. Kristallstruktur av ett monomert retroviralt proteas löst av proteinvikningsspelare  //  Nature Structural & Molecular Biology: journal. - 2011. - Vol. 18 , nr. 10 . — S. 1175 . - doi : 10.1038/nsmb.2119 .
  8. ↑ Praetorius, dekanus. "Spelare avkodar AIDS-protein som störde forskare i 15 år på bara 3 veckor" Arkiverad 21 juni 2017 på Wayback Machine The Huffington Post 19 september 2011
  9. ↑ Christopher; Eiben; Siegel, Justin; Bale, Jacob; Cooper, Seth; Khatib, Firas; Shen, Betty; Spelare, Foldit; Stoddard, Barry; Popovic, Zoran; Baker, David. Ökad Diels-Alderase-aktivitet genom ombyggnad av ryggraden guidad av Foldit-spelare  // Nature Biotechnology  : journal  . - 2012. - Vol. 30 , nej. 2 . - S. 190-192 . - doi : 10.1038/nbt.2109 . — PMID 22267011 .
  10. ↑ 1 2 Khatib F., Cooper S., Tyka MD, Xu K., Makedon I., Popovic Z., Baker D., Players F. Algorithm discovery by proteinfolding game players  //  Proc Natl Acad Sci USA: journal. - 2011. - Vol. 108 . - P. 18949-18953 . - doi : 10.1073/pnas.1115898108 . — PMID 22065763 . Arkiverad från originalet den 24 september 2015.
  11. ↑ 1 2 Bra BM, Su AI -spel med ett vetenskapligt syfte  (okänt)  // Genome Biol.. - 2011. - Vol. 12 . - S. 135 . - doi : 10.1186/gb-2011-12-12-135 . — PMID 22204700 . Arkiverad från originalet den 14 juli 2012.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  I sociala nätverk
Foto, video och ljud
Tematiska platser
I bibliografiska kataloger