Un videojuego para resolver las estructuras de las protenias

Jugar a un videojuego  puede hacerte igualar, e incluso superar, los esfuerzos de un potente superordenador para resolver un problema biológico terriblemente difícil, de acuerdo con los resultados de una inusual cara a cara. El juego en cuestión no se llama Pac-Man o Doom, sino Foldit, y empuja a la gente a usar su intuición para predecir  la estructura de una proteína en tres dimensiones.

Cuando se trata de resolver estructuras de proteínas, los científicos suelen recurrir a cristalografía de rayos X, en la que los rayos X a través de un cristal a revelan la ubicación de los átomos. Pero esa tecnología es cara y lenta y no funciona para todas las proteínas. Lo que los científicos buscan,  es un método para predecir con exactitud la estructura de cualquier proteína. Eso no es una tarea fácil, teniendo en cuenta que incluso una proteína de tamaño medio puede, teóricamente, se plegarse más formas que partículas en el universo.

Para evitar ese problema, el software se centra en hacer que las formas requieren la menor cantidad de energía posible y, por tanto, centrarse en las que la proteína es más probable que adopte. Sin embargo, estos programas deben basarse en  informática intensa  para lograr un avance. Uno de los más poderosos, Rosetta @ home, fue creado por David Baker, un biólogo molecular de la Universidad de Washington (UW) en Seattle. El programa distribuye sus cálculos a miles de ordenadores personales en todo el mundo, y envía automáticamente los resultados al laboratorio de Baker. (Se ejecuta del mismo modo que la llamada “computación distribuida”, la arquitectura que utiliza SETI para buscar  vida extraterrestre.) Toda la red es capaz de lograr casi 100 billones de cálculos por segundo, y supera la mayoría de los superordenadores.

Hace dos años, Baker se preguntó si los seres humanos podrían ayudar a Rosetta @ home funcionara mejor. Aunque el programa es impresionantemente bueno para resolver el primer 95% del plegamiento de una proteína,  los toques finales se deben corregir  a menudo por otros medios. La gente se quejó a Baker por e-mail de lo frustrante que resultaba ver trabajar el software y no poder utilizarlo para dar los últimos retoques necesarios, algo para el ojo humano.

Así que Baker se unió al equipo informático de la  Universidad de  Seattl y el ingeniero de software Zoran Popoviæ creo Foldit, un video juego  sencillo donde la gente puede literalmente agarrar, empujar y estirar un modelo en 3D de una proteína, tratando de sumar más puntos, minimizando la energía total de proteínas. Para evaluar esta estrategia de “computación humana” , Baker reto a jugadores de  Foldit a realizar el plegado final de 10 proteínas. La verdadera estructura de cada una de ellas,  había sido resuelta con cristalografía de rayos X, pero los resultados no fueron revelados.

Fue una batalla enconada: Las estructuras creadas por los jugadores,  estaban más cerca de la realidad que las de Rosetta @ home en cinco de los casos. Y eran, además, significativamente más precisos.

Foldit ha sido un gran éxito, descargado y jugado por más de 100.000 personas desde que fue lanzado en mayo de 2008. Baker y Popoviæ están estudiando ahora los mejores jugadores con la esperanza utilizar la experiencia en crear mejor software.

Cuando el juego debutó, Arthur Olson, biólogo molecular del Instituto de Investigación Scripps en San Diego, California, dijo a Science que dudaba que los jugadores sin conocimientos científicos pudieran llegar muy lejos “Estoy encantado de estar equivocado”, dice ahora. “Lo que no sabía es que este juego realmente creara expertos”.Olson espera que los ordenadores aprendan lo  lo suficiente de los jugadores humanos para vencerlos, como la supercomputadora Deep Blue de IBM hizo en ajedrez. Pero debido a que el razonamiento espacial humano sigue siendo mucho mejor, “queda un largo camino por recorrer para ello. recorrer”, añade.

Autor: John Bohannon.

Enlace original: Videogames solve protein structures.