Ikki oy avval 3-kurs talabalari uchun “Bioinformatics in post-AlphaFold era” (AlphaFolddan keyin davrdagi bioinformatika) degan ma’ruza o’qigan edim. AlphaFold to’g’risida barcha biolog eshitganiga amin bo’lib ma’ruzani boshlagan edim, lekin ma’ruza boshida bir necha savolimdan keyin talabalar hali bunday dasturlar to’g’risida ma’lumotga ega emasligiga guvoh bo’ldim.
AlphaFoldning 2 versiyasi 2021 yilda chiqqanda u to’g’risida dunyoning biologiyaga umuman yaqin bo’lmagan barcha katta-katta nashrlar (The New York Times, Washington Post kabilar) yozgan. AlphaFoldning paydo bo’lishini biologiya va tibbiyotda hali misli ko’rinmagan revolyutsiya deb atashgan. Hozir esa ikki yildan so’ng biz shuni aytishimiz mumkin-ki, AlphaFold nafaqat biologiya va tibbiyotni o’zgartirgan, balki butun dunyoni o'zgartirgan.
AlphaFold o’zi nima?
AlphaFold oqsilning aminokislotalar ketma-ketligi bo’yicha uning 3D strukturasini (uchlamchi va to’rtlamchi) bashorat qilib beradi, va uning natijalari juda katta aniqliklarga ega. Agarda siz hozir
AlphaFoldning o’zingiz ishlatib ko’rsangiz 300-ta aminokislotaga ega bo’lgan oqsilning 3D strukturasini 15-20 daqiqa ichida aniqlashingiz mumkin, xuddi shu ishni eksperimental metodlar (rentgenostrukturaviy analiz, krio-elektron mikroskopiya) bilan bajarishga yillar talab qilinadi. Lekin albatta AlphaFold algoritmi ushbu metodlarni o’rniga ishlatilmaydi, oqsillarning juda katta aniqlikdagi strukturalari baribir eksperimental ravishda olinadi.
Unda AlphaFold nega kerak? Bunga qisqacha javob – AlphaFold (va unga o’xshash dasturlar: RosettaFold va xk) yangi oqsillarni yaratish uchun ishlatilishi mumkin. Oqsillar esa tirik organizmlardagi barcha eng muhim vazifalarini bajarishadi. Buni eng osoni bir necha misolda ko’rishimiz mumkin:
1. AlphaFold virusli oqsillar bilan bog’lana oladigan mini-oqsillar yaratishda ishlatilishi mumkin. SARS-CoV2 S oqsili bilan
bog’lanadigan oqsillar yaratilgan va ular COVIDga qarshi terapevtik dori sifatida ishlatilishi mumkin. Xuddi shu algoritm ishlatilib Shveytsariyalik olimlar tomonidan esa Nafas olish sinsitsial virusiga (RSV) qarshi uchta oqsildan iborat
yangi vaksina yaratilgan.
2. Washington Universitetidagi olimlar ushbu algoritmlar yordamida
gormonal peptidlarni,
amiloid oqsillarni,
metalllarni bog’laydigan kichik oqsillar yaratishgan. Ushbu oqsillar kasalliklarni davolashda yoki diagnostikasida ishlatilishi mumkin.
3. AlphaFold yangi fermentlar yaratishda ishlatilishi mumkin. 2023 yilda ushbu dastur yordamida
yangi lutsiferaza (biolyuminestsentsiya qiladigan oqsillar turi) yaratilgan. Shunda yangi fermentlar tabiatda mavjud bo’lgan lutsiferazalar luminestsentsiya qilmaydigan nur uzunliklarda ishlatila olinadi.
4. Daniyalik olimlar tomonidan ilon zaharlariga qarchi
yangi oqsilli antidotlar yaratilgan. Keyinchalik ushbu olimalar ilon zahariga qarshi vaksina ishlab chiqarish niyatidalar (bunda bolalikda qilingan vaksina natijasida, odamning tanasida butun umr ilon zahariga qarshi antitanachar mavjud bo’ladi – shunda ilon zahari odamning immun tizimi tomonidan to’liq bloklanadi).
Shunga o’xshagan ishlar hozirgi biologiyada juda tez rivojlanib ketyapti. AlphaFolddan oldingi davrda yangi terapevtik agentlarni yaratishga 10-20 yil talab etilgan bo’lsa hozirda bunday izlanishlar oylar ichida qilinmoqda.
Hozirda O’zbekistonda bunday tadqiqotlar
Ilg’or Texnologiyalar Markazining Eksperimental Biofizika laboratoriyasida olib borilmoqda.
Xondamir Rustamov
@hujayrauz
