Psicólogos Digitais

Ajude na busca pela cura de várias doenças doando tempo do seu computador

O que é Rosetta@home?

Rosetta@home precisa de sua ajuda para determinar as formas tridimensionais de proteínas, em uma pesquisa que pode levar a encontrar curas para algumas doenças humanas importantes. Executando o programa Rosetta em seu computador quando não o estiver utilizando, você nos ajudará a acelerar e a expandir a nossa pesquisa de formas que não poderíamos conseguir sem sua ajuda. Você também estará nos ajudando em nossos esforços de projetar novas proteínas para combater doenças como Aids, Malária, Câncer e Mal de Alzheimer (Veja Pesquisa Sobre Doenças para mais informações). Por favor una-se a nós em nossos esforços! Rosetta@home não tem fins lucrativos.

Acreditamos que estamos chegando mais perto de prever e projetar com precisão estruturas de proteínas e complexos de proteínas, um dos “cálices sagrados” da biologia computacional. Mas para podermos provar isso, precisamos de uma quantidade imensa de recursos computacionais, uma quantidade superior à dos maiores supercomputadores do mundo. Isto somente pode ser realizado através de um esforço coletivo de voluntários como você.

Para mais informações, clique nos seguintes links:

• Uma saudação de David Baker
• Breve guia sobre Rosetta@home e seus gráficos
• Pesquisa Sobre Doenças
• Descrição Sumária da Pesquisa
• Perfil de David Baker – Enovelamento de Proteína (Artigo do UW Cyberscience Symposium)
• Notícias & Artigos sobre Rosetta
• Diário de David Baker para o projeto Rosetta@home
• Publications

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Por que prever e projetar estruturas e complexos de proteínas?

Proteínas são as máquinas moleculares e blocos de construção da vida. Suas funções e interações são críticas para o funcionamento químico e biológico e para os processos de todos os organismos vivos. A função de uma proteína, e como ela interage com outras moléculas, são largamente determinados por sua forma (estrutura tridimensional). Proteínas são inicialmente sintetizadas como longas cadeias de aminoácidos e, de forma geral, não podem funcionar corretamente até se dobrarem em intricadas estruturas globulares. Entender e prever as regras que governam este complexo processo de enovelamento – envolvendo o dobramento da cadeia principal e a compactação das cadeias laterais moleculares de aminoácidos – é um dos problemas centrais da biologia. Saber como as proteínas se dobram e interagem com outras moléculas, e determinar suas funções, pode levar a descobertas de medicamentos e curas para doenças humanas. Atualmente, milhões de dólares têm sido gastos em esforços de genômica estrutural para determinar as estruturas das proteínas experimentalmente usando cristalografia de raios X e ressonância magnética nuclear (RMN). Se isto pudesse ser feito computacionalmente, reduziria significativamente o custo e revolucionaria a biologia estrutural. Projetar estruturas e complexos de proteínas também oferece benefícios científicos e práticos significativos. Se pudermos projetar estruturas completamente novas, poderemos projetar novas máquinas moleculares – proteínas para realizar novas funções como terapeutas, catalisadores, etc. E, finalmente, há a questão evolucionária — saber se as dobras encontradas na natureza são o limite para o que é possível, ou se há dobras muito diferentes que também são possíveis. Entender as regras que governam o enovelamento e projeto pode ajudar a responder esta pergunta.Por favor visite os seguintes links da Wikipedia para mais informações gerais sobre:

• Proteínas
• Enovelamento de proteínas
• Predição de estrutura da proteína
• Projeto de proteínas

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Qual a precisão de nossas predições?

Foi demonstrado repetidas vezes que Rosetta é um dos melhores métodos para predizer as estruturas tridimensionais de proteínas no Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP), e também teve êxito no CAPRI (Critical Assessment of Prediction of Interactions). Um destaque do CASP6 foi a primeira predição cega nova a utilizar nossa metodologia de refinamento de alta resolução para atingir precisão próxima à alta resolução. A seqüência relativamente curta (76 resíduos) nos permitiu aplicar nossa metodologia de refinamento a todos os átomos, não somente na seqüência nativa, mas também na seqüência de muitos dos homólogos. O centro do grupo de estruturas de menor energia encontrava-se notavelmente perto da estrutura nativa (1.5 Å). O protocolo de refinamento de alta resolução diminuiu o RMSD de 2.2 Å para 1.5 Å, e as cadeias laterais se compactaram de uma maneira algo semelhante à nativa no núcleo da proteína. No CAPRI, os preditores recebem as estruturas de duas proteínas que sabemos formarem um complexo, e são desafiados a predizer a estrutura do complexo. Nossas predições para alvos sem mudanças de conformação significativas na cadeia principal foram impressionantes. Não somente as orientações de corpo rígido das duas parceiras foram preditas de forma quase perfeita, como também quase todas as cadeias laterais de interface foram modeladas com muita precisão. Nossos métodos de projeto também demonstraram produzir resultados precisos. Particularmente empolgante, recentemente, foi a criação de novas proteínas com estruturas tridimensionais escolhidas arbitrariamente. Por exemplo, nossos métodos foram usados para projetar uma proteína de 93 resíduos chamada TOP7 com uma seqüência e topologia novas. Observou-se que TOP7 era monomérica e enovelava-se, e a estrutura de cristal em raio X de TOP7 é espantosamente semelhante (RMSD of 1.2 Å) ao modelo de projeto.

Planos para o futuro

Nossos métodos serão testados em experimentos futuros do CASP e CAPRI e implementados em nosso servidor de predição de estrutura de proteínas disponível para o público, Robetta, que é atualmente usado por centenas de cientistas acadêmicos de todo o mundo gratuitamente, e tem demonstrado ser um dos melhores servidores de predição de estrutura inteiramente automatizados nos experimentos CASP recentes. Se houver participantes suficientes em Rosetta@home, nós também planejamos utilizar Rosetta@home para oferecer recursos computacionais que irão reduzir o longo período de espera por predições de estrutura no servidor Robetta e nos permitirão acrescentar mais funcionalidades, como projeto e ancoramento, que não podemos oferecer no momento devido aos recursos computacionais limitados. Integrando Robetta e Rosetta@home, voluntários como você irão não somente nos ajudar em nossos esforços, mas também irão ajudar diretamente nos esforços de cientistas do mundo todo que estão realizando pesquisa crítica em problemas biomédicos como câncer, SARS, HIV/AIDS, malária, e muito mais.

Feedback aos participantes

Como participante, você não gostaria de saber os resultados das predições feitas em seu computador – quão preciso foi o seu melhor modelo, como ele se comparou com outros, qual a sua representação visual, a quem ele ajudou e de que forma? Nós planejamos oferecer esta informação no site Rosetta@home e, quando possível, colocar um link para as predições requisitadas por cientistas por meio do servidor Robetta. Você já pode acompanhar a quantidade de trabalho realizado (”créditos”) que você doou e comparar com outros na página de estatíticas.
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Veja vídeos Windows Media de previsões feitas pelo Rosetta

• enovelamento da Ubiquitina (tamanho do arquivo 4M),
• recompactando cadeias laterais da TOP7 (tamanho do arquivo 2.4M),
• e selecionando rotâmeros de cadeia lateral ótima para a TOP7 (projeto) (tamanho do arquivo 4.7M).

Nota: É necessário ter o Windows Media Player. Os vídeos foram criados por Jens Meiler.

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Reprodução da página: http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_about.php