Das Spiel der Proteine: Foldit

Proteine und Eiweiß

Information über Proteine und proteinreiche Nahrungsmittel

puzzle aus dem spiel der proteine

Bei dem Konzept von Massive Multiplayer denkt man an Onlinespiele wie „World of Warcraft“ und „Ultima“. Das Howard Hughes Medical Institute (HHMI) der Universität Washington bringt die Bildung der Proteine in diese Spielreihe mit dem Launch von „Foldit“, einem kostenlosen Onlinespiel, in dem Spieler aus aller Welt bei dem Design von Proteinen miteinander konkurrieren.

Der Vorteile für die reale Welt: Die Wissenschaftler probieren die von den Spielern entworfenen Proteine aus, um ihre Tauglichkeit bei dem Einsatz in neuen Medikamenten zu testen. Auf diese Weise können Spieler aus aller Welt bei der Erforschung von Krankheiten wie AIDS, Krebs oder Alzheimer mithelfen.

Der Spielverlauf des Onlinespiels ist eine natürliche Erweiterung der Forschung des Wissenschaftlers an der HHMI, David Baker, um die Proteine zu verstehen. Während des letzten Jahrzehnts, haben Baker und Kollegen ständige Verbesserungen bei der Entwicklung von informatischen Algorithmen eingeführt, die Voraussagen darüber, wie sich eine lineare Kette von Aminosäuren bei einem bestimmten Protein falten wird, treffen soll. Ein detailliertes Verständnis der Struktur eines Proteins kann den Forschern helfe, eine große Menge an Informationen zu gewinnen, um die Komplexität der biologischen Funktion der Proteine zu verstehen und neue Ideen für das Design von Medikamenten zu liefern.

Wie die Idee zum Protein-Bauspiel Foldit entstand

bau-protein-foldit Die Voraussage der Formen, welche die natürlichen Proteine annehmen werden, ist eine aktuelle Herausforderung der Biologie, und sogar das Modellieren von kleinen Proteinen benötigt Trillionen von Rechenvorgängen. Während der vergangenen drei Jahre haben Freiwillige aus aller Welt, zurzeit fast 200.000, Rechenzeit auf ihren Computer über ein Netzwerk namens Rosetta dafür gespendet. Die Logik hinter diesem Netz ist ein Algorithmus namens Rosetta, weil es die Technik von Monte Carlo nutzt, um die beste Anpassung aller Teile eines bestimmten Proteines zu finden.

Da die Freiwilligen von Rosetta ihre Computer auf der Suche nach einer methodischen Lösung durch Durchspielen aller möglichen Kombinationen aber blind beobachteten, keimte der Gedanke, etwas menschliches Zutun zur Beschleunigung der Ergebnisse einzufügen.

Baker wusste nicht, wie man dies schaffen könnte, bis er vor einigen Monaten beim Bergwandern mit seinem Nachbarn David Salesin der Universität Washington, Computerwissenschaftler mit einem Labor nahe Adobe, den entscheidenden Einfall hatte. Baker und Salesin begannen, die Möglichkeiten einer höheren Interaktivität von Rosetta durchzuspielen. Salesin meinte, ein Multiplayer Onlinespiel wäre der beste Weg. Er nannte Baker drei Kollegen, von dem Computerwissenschaftler Zoran Popovic angeführt, die Baker bei der Schaffung des Spiels helfen könnten.

Während der folgenden Monate schufen die Postdoc-Studenten Seth Cooper, Adrien und Treullie mit Popovic und Baker das Programm und testen es auf kleiner Ebene. Ein Spiel zwischen den Teams der Universität Kalifornien und der Universität Illinois rief enthusiastische Reaktionen beim Publikum hervor. „30 oder 40 Leute machten mit“, erzählt Baker, „der Wettbewerb war enorm.“

„Foldit“ führt die Spieler über eine Reihe von Ebenen hinweg durch eine Einführung in die Grundlagen der Proteinfaltung, bevor sie mit echten Proteinen aus der Natur in Berührung kommen. „Unser Hauptziel war, dass jeder daran teilnehmen könnte, unabhängig ob er von Biochemie oder Proteinfaltung Ahnung hätte“, sagte Popovic.

Ziele des Proteine-Faltungspsiels Foldit

wettbewerb foldit spiel proteine

Baker hat große Hoffnungen, dass dieses Spiel die oft langweilige Arbeit der Voraussage einer Struktur beschleunigen kann. Die neuen Proteine könnten auch für eine Reihe an Anwendungen nützlich sein, von pharmazeutischen Produkten bis zu chemischen Produkten für Industrie oder Umweltreinigung. Mit der Hilfe von beliebigen Menschen mit einem PC und einer Internetverbindung, welche die Konstruktion von Proteinen erlernen können, glaubt Baker, dass der Rhythmus der Entdeckungen sich rasant entwickeln könnte. „Mein Traum ist es, dass ein 12jähriger in Indonesien ein Wunderkind ist und eine Lösung für die Heilung von AIDS findet,“ träumt er.

Protein-Spiel downloaden

Die Nutzer können das Spiel von der Webseite www.fold.it herunterladen. Das Spiel gibt es für Windows, Mac und Linux.

Bewertung: 4.2/5 (16 Voten)

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