2024 Nobel Kimya: Proteinlerin şaşırtıcı yapılarının şifresini çözdüler

Öne Çıkanlar Toplum

2024 Nobel Kimya Ödülü, yaşamın dahiyane kimyasal araçları olan proteinlerle ilgili. David Baker, tamamen yeni protein türleri inşa etme gibi neredeyse imkansız bir başarıya imza attı. Demis Hassabis ve John Jumper, 50 yıllık bir sorunu çözmek için bir yapay zeka modeli geliştirdi: Proteinlerin karmaşık yapılarını tahmin etmek. Bu keşifler muazzam bir potansiyele sahip.

Yaşamın çeşitliliği, proteinlerin kimyasal araçlar olarak inanılmaz kapasitesine tanıklık eder. Birlikte yaşamın temelini oluşturan tüm kimyasal reaksiyonları kontrol eder ve yönlendirirler. Proteinler ayrıca hormonlar, sinyal maddeleri, antikorlar ve farklı dokuların yapı taşları olarak işlev görürler.


"Bu yıl kabul edilen keşiflerden biri muhteşem proteinlerin inşasıyla ilgili. Diğeri ise 50 yıllık bir rüyayı gerçekleştirmekle ilgili: protein yapılarını amino asit dizilerinden tahmin etmek. Bu keşiflerin ikisi de geniş olasılıklar sunuyor" diyor Nobel Kimya Komitesi Başkanı Heiner Linke.

Proteinler genellikle yaşamın yapı taşları olarak tanımlanabilecek 20 farklı amino asitten oluşur. David Baker, 2003 yılında bu blokları kullanarak diğer proteinlerden farklı yeni bir protein tasarlamayı başardı. O zamandan beri araştırma grubu, ilaç, aşı, nanomalzeme ve minik sensörler olarak kullanılabilen proteinler de dahil olmak üzere birbiri ardına yaratıcı protein yaratımları üretti.

İkinci keşif protein yapılarının tahminiyle ilgilidir. Proteinlerde amino asitler, üç boyutlu bir yapı oluşturmak için katlanan uzun diziler halinde birbirine bağlanır ve bu, proteinin işlevi için belirleyicidir. 1970'lerden beri araştırmacılar, amino asit dizilerinden protein yapılarını tahmin etmeye çalışmışlardı, ancak bu çok zordu. Ancak, dört yıl önce, çarpıcı bir atılım gerçekleşti.

2020'de Demis Hassabis ve John Jumper, AlphaFold2 adlı bir yapay zeka modeli sundular. Onun yardımıyla araştırmacıların tanımladığı 200 milyon proteinin neredeyse tamamının yapısını tahmin edebildiler. AlphaFold2, çığır açan buluşlarından bu yana 190 ülkeden iki milyondan fazla kişi tarafından kullanıldı. Çok sayıda bilimsel uygulama arasında, araştırmacılar artık antibiyotik direncini daha iyi anlayabilir ve plastiği parçalayabilen enzimlerin görüntülerini oluşturabilirler.

Proteinler olmadan yaşam var olamazdı. Artık protein yapılarını tahmin edebilmemiz ve kendi proteinlerimizi tasarlayabilmemiz insanlığa en büyük faydayı sağlıyor.