Ученые создали компьютерную игру, которая помогает выяснять трехмерную структуру белковых молекул

Исследователи из Университета штата Вашингтон намерены использовать энергию любителей компьютерных игр, которую они тратят на виртуальную оборону Земли от инопланетных захватчиков или освобождение принцесс, для борьбы с реальными врагами человечества — смертельными болезнями, в том числе СПИДом и раком.

Ученые превратили решение одной из насущных задач молекулярной биологии — выяснение трехмерной структуры белковых молекул — в увлекательную компьютерную игру, получившую название Foldit, передает РИА "Новости".

"Мы надеемся изменить и способы получения научного знания, и тех, кто этим занимается. Наша конечная цель — дать обычным людям игру, которая может сделать их кандидатами на Нобелевскую премию", — сказал один из авторов игры профессор Зоран Попович на презентации проекта в Балтиморе. Его слова цитируются в сообщении университета.

Белки — огромные органические молекулы, состоящие из многих тысяч атомов. В организме человека насчитывается более 100 тысяч видов белковых молекул, они формируют каждую клетку в нашем теле, определяют реакции иммунной системы. Каждая молекула свернута в сложнейшую трехмерную структуру, которая определяет многие особенности ее функционирования.

Компьютер может вычислить все возможные трехмерные формы белка, но эта математическая проблема настолько сложна, что на ее решение даже все машины мира потратят столетия.

Для увеличения мощности исследователи обратились к так называемым "сетям распределенных вычислений". В рамках этого подхода вычисления проводятся на компьютерах добровольцев по всему миру: любой желающий может установить у себя программу-клиент, которая во время простоя будет проводить расчеты в интересах проекта, а затем отсылать их на сервер.

Такой подход используется, в частности, для поиска сигналов внеземных цивилизаций в потоке данных, полученных от радиотелескопов, в рамках проекта SETI@home.

Foldit — первый программный проект в биологии, который обращается к добровольцам не с просьбой предоставить простаивающие мощности их компьютеров или игровых приставок, но приглашает их активно участвовать в поиске. В игре используется естественная способность человека к пространственному мышлению, решению задач на распознавание трехмерных образов. При этом от игрока не требуется квалификация биолога, более того, она не даст никакого преимущества в игре.

Бейкер отмечает, что его 13-летний сын быстрее расшифровывает структуру белка, чем он сам. "Я представляю себе, что где-то в Индонезии есть 12-летний подросток, который сможет проделать это просто в своем воображении", — считает ученый.

Исследователи надеются, что со временем в развитии биологии будут играть большую роль одаренные люди, которые от природы наделены способностью видеть трехмерную структуру белка. "Некоторые люди могут просто взглянуть на игру и менее чем в две минуты набрать рекордное количество очков. Они даже не могут объяснить, как они это делают", — говорит Попович.

Внешне игра выглядит как "тетрис 21 века", где разноцветные геометрические "змеи" заполняют экран. Начальные уровни обучают правилам, тем самым законам физики, которые сворачивают белковые молекулы в трехмерные фигуры, являющиеся ключом к биологическим загадкам — от болезни Альцгеймера до вакцин. Через 20 минут обучения участник игры чувствует себя так, будто он играет в видеоигру, на самом же деле он щелкает мышкой во имя медицинской науки.

Разработчики проекта потратили больше года на то, чтобы сделать игру и достаточно увлекательной, и дающей точные результаты.