Fold it! vient de distribuer de nouveaux puzzles qui correspondent aux cibles du CASP, la compétition internationale de repliement des protéines. Le concours CASP est l'occasion ou jamais de comparer l'intelligence des plus de 20.000 joueurs sur Foldit par rapport aux algorithmes écrits par des centaines de groupes de recherches à travers le monde. L'Alliance Francophone compte actuellement 36 membres sur Foldit (cliquez ici et Join this Group pour nous rejoindre)
Dans cet article, vous trouverez la traduction des commandes du jeu et du tutorial proposé au début du jeu. Pour finir, vous pourrez lire les conseils de Svenn (actuellement l'un des meilleurs joueurs de l'Alliance Francophone). Tous ces éléments pourront, je l'espère, vous permettre de mieux comprendre le jeu et d'améliorer vos techniques de repliement. Ensuite, avec de l'entraînement vous apprendrez à mettre en place vos propres stratégies de repliement qui vous permettront de vous hisser dans les toutes premières places du classement.

Shake Sidechains (agiter les chaînes latérales) : activer/désactiver l'optimisation informatique pour trouver la meilleure conformation des chaînes latérales. (raccourci : S)
Wiggle Backbone (secouer la chaîne principale) : activer/désactiver l'optimisation informatique pour trouver la meilleure conformation de la chaîne principale (raccourci : W)
Lock All (tous vérouiller) : verrouiller tous les segments de la protéine (raccourci : L)
Clear Bands (supprimer toutes les liaisons) : supprimer toutes les liaisons élastiques (raccourci : C)
Reset Puzzle (recommencer le puzzle) (raccourci : R)
Mouse Help (aide pour les commandes de la souris)

Niveau 1-1 : un petit chevauchement
Les deux chaînes latérales de cette protéine sont trop rapprochées, on observe un chevauchement. Effectuez un cliquer-glisser sur l'une des chaînes latérales pour la deplacer et ainsi éviter tout chevauchement.

Niveau 1-2 : chevauchements plus complexes à résoudre

Avez-vous remarqué que certaines parties de la protéines sont réprésentées en rouge à proximité du chevauchement ?  Les parties rouges réduisent votre notation, et les parties vertes vous donnent un meilleur score. Supprimez ce chevauchement pour augmenter votre score! Vous allez devoir déplacer plus d'une chaîne latérale.

Niveau 1-3 : chevauchements cachés

Les chaînes latérales sont cachées ! Effectuez un clic gauche sur l'arrière plan puis déplacez votre souris pour faire tourner la caméra ! Si vous utilisez le bouton droit et la molette de votre souris, vous serez en mesure de déplacer la caméra et d'effectuer un zoom.

Niveau 1-4 : secouez-la

Il y a à présent de nombreux chevauchements ! Utilisez le nouveau bouton "Agiter la chaîne latérale" pour résoudre le problème rapidement ! Ce bouton "Agiter la chaîne latérale" trouve automatiquement la meilleure position de chaque chaîne latérale.


La chaîne principale

Niveau 2-1 : déplacer la chaîne principale

Ce chevauchement ne peut pas être résolu en déplaçant uniquement la chaîne latérale ! Cette fois-ci, vous pouvez déplacer la chaîne principale de la protéine. Ne la dépliez pas trop : les protéines doivent absolument rester aussi compactes que possible.

Vous avez commencé à secouer la chaîne principale ! La chaîne principale de la protéine va améliorer sa conformation. Cliquez sur "Arrêter de secouer" ou appuyez sur la touche espace pour stopper cette action.

Compacter

Niveau 3-1 : deux hélices avec aide

La chaîne principale de cette protéine est composée de deux hélices. Tirez sur la protéine pour cacher les acides aminés hydrophobes entre les hélices. Le modèle vous indique le bon emplacement de la chaîne principale. Peaufiner en secouant la chaîne principale et en agitant les chaînes latérales.

Vous êtes proche du modèle ! Même si votre score a diminué, essayez de et de secouer agiter pour augmenter votre score !

Niveau 3-2 : trois hélices avec aide

Cachez les acides animés hydrophobes à l'intérieur de la protéine. Vous rendrez cette action plus facile si vous effectuiez avant toute chose un clic droit sur l'hélice centrale pour la bloquer. Ainsi elle ne bougera plus lorsque vous allez tirer sur une autre partie de la protéine. Notez la forme finale, ça pourra vous aider par la suite !

Vous êtes proche du modèle ! Même si votre score est bas, essayez de secouer et d'agiter pour augmenter votre score !

Niveau 3-3 : deux hélices sans aide

Ce niveau est similaire au précédent, mais maintenant il n'y a plus de modèle. Les hélices doivent être proches et légèrement penchées plutôt que parallèles afin de mieux cacher les acides animés hydrophobes des chaînes latérales vers l'intérieur.

Niveau 3-4 : trois hélices sans aide

Ce niveau est similaire au précédent, mais maintenant il n'y a plus de modèle. Vous pouvez effectuer un clic droit sur l'hélice centrale pour la bloquer et ainsi pouvoir ensuite déplacer les autres hélices.

Liaison hydrogène

Niveau 4-1 : deux brins

La chaîne principale de cette protéine est composée de deux brins plats. Tirez les successivement pour former plusieurs liaisons hydrogène. Rapprochez-les pour faire apparaître de nouvelles liaisons hydrogène et pour aligner les zigzags, puis peaufiner en secouant la chaîne principale et en agitant les chaînes latérales.

Vous êtes proche du modèle ! Même si votre score est bas, essayez de secouer et d'agiter pour augmenter votre score !

Niveau 4-2 : un brin qui n'est pas à sa place

Plusieurs brins sont en place dans la structure de cette protéine, mais il y en a un qui n'est pas bien disposé. Tirez le brin qui n'est pas en place pour créer des liaisons hydrogène ! N'oubliez pas que vous pouvez effectuer un clic droit pour bloquer une partie de la protéine, mais qu'il est également possible de secouer et d'agiter.

Vous êtes proche du modèle ! Même si votre score est bas, essayez de secouer et d'agiter pour augmenter votre score !

Niveau 4-3 : introduction aux liaisons élastiques

Créez une liaison élastique entre les brins en effectuant un clic droit sur le premier brin et en le tirant vers le second brin. Puis secouez pour  associer les deux brins

Niveau 4-4 : brins multiples à aligner

Alignez les trois brins pour que deux réseaux de liaisons hydrogène se forment entre le brin central et chacun des brins extérieurs. Rappelez vous que vous pouvez utiliser la liaison élastique pour rapprocher les deux brins


La totale

Niveau 5-1 : bientôt la fin

Niveau 5-2 : les derniers conseils

Tirez et secouez pour maximiser vos points ! Essayez de déplacer légérement les hélices, agitez et secouez, puis répétez l'opération.

Niveau 5-3 : Challenge final

Pliez cette protéine et vous serez prêt pour la compétition !!! Quelques pistes : alignez les brins.  Si ça ne suffit pas, essayez de déplacer les hélices à proximité des brins.

"Bon, après avoir essayé un certain nombre de puzzles (j'ai fait cinquième ex-aequo sur un puzzle et dans les 30 premiers en général), il me semble que l'essentiel du score final se décide dans les 5 premières minutes, il s'agit de plonger dans "l'entonnoir" conduisant à l'optimum absolu et de ne surtout pas tomber dans un minimum local.
 
Avant d'utiliser les routines d'optimisations automatiques, il faut bien réfléchir à comment on veut associer les différents éléments de structure secondaire. La priorité absolue, c'est d'apparier les brins beta correctement entre eux et de tout verrouiller avec des liens élastiques (chaque aa d'un brin doit être lié à un aa de chaque brin voisin).  
 
Une fois que c'est fait, je démarre l'optimisation automatique (chaînes latérales puis chaîne principale sous contrainte des liaisons élastiques et j'arrête avant la fin de l'optimisation dès que les liaisons H sont apparues entres les brins. S'il y a des hélices, je vérifie que les résidus hydrophobes sont pour la plupart masqués et éventuellement, je les déplace (en lockant les brins beta) pour que les résidus hydrophobes se retrouvent dans la mesure du possible les uns en face des autres.
 
Je délocke les morceaux de protéines éventuellement lockés puis je refais un coup d'optimisation des chaînes latérales puis de la chaîne principale (toujours avec les liaisons élastiques) jusqu'au maximum. J'enlève ensuite les liaisons élastiques et je refais un tour d'optimisation automatique. En général, j'ai une solution très correcte à ce niveau là (dans les 100 premiers).
 
Il ne reste plus qu'à faire quelques cycles de : déplacement manuel aléatoire d'une partie aléatoire de la structure  (un déplacement d'une longueur correspondant à celle d'un gros acide aminé me semble pas mal), puis optimisation latérale/principale. Au bout d'une dizaine de cycles, ça converge et on ne grapille quasiment plus rien.  
 
Pour améliorer le score, il ne reste plus qu'à repartir du point de départ en essayant un appariement légèrement différent des structures secondaires : faire "coulisser" deux brins beta de deux crans mais en respectant l'ordre des brins dans le feuillet peut par exemple changer fortement le score final"


Les vidéos (en anglais)

Présentation du jeu par Kathleen Tuite (étudiante du troisième cycle universitaire en science et ingénierie informatique) :