Le point sur les recherches du projet Rosetta

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Message de David Baker sur le forum Rosetta ( 24 août 2006)

 

Aujourd'hui fût un jour passionnant pour le groupe ! Le résultat final de nos calculs pour la conception de vaccins et d'enzymes se présente sous la forme d'une suite d'acides aminés d'une protéine qui pourrait être un bon vaccin ou catalyseur d'une réaction chimique. La prochaine étape est de fabriquer un gène--un fragment d'ADN-- qui est codé par une séquence d'acides aminés. En raison des avancés technologiques, plutôt que d'avoir à synthétiser laborieusement chaque gène dans le laboratoire, nous pouvons acheter pour presque rien les gènes de n'importe quelle séquence d'acide aminé à des entreprises qui synthétisent l'ADN, et nous somme content de collaborer avec la startup Codon basée à Boston qui peut nous les fabriquer à des prix bon marché. Aujourd'hui nous commandons des gènes pour 16 vaccins potentiels contre le VIH, 15 nouvelles enzymes potentielles, et 4 nouveaux complexes protéine-protéine potentiels. J'utilise le mot "potentiel" parce que nos calculs de modélisation ne sont pas parfaits, et nous ne saurons vraiment si ces protéines agissent comme convenue qu'au moment où nous obtiendrons les gènes, d'ici environ un mois. Alors nous tirerons avantage des techniques de biologie moléculaires modernes pour insérer les gènes dans des bactéries dans lesquels ces gènes vont diriger les cellules pour produire de grandes quantités des protéines désirées. Nous pouvons alors séparer les protéines conçues du reste de la substance des bactéries en utilisant un support spécial que nous incluons pour chacune d'elles pour leur donner un coup de main. Une fois que nous disposons de protéines épurées, nous pouvons voir si elles se lient aux bons anticorps (dans le cas de la conception de vaccins) ou catalysent les réactions désirées (dans le cas d'enzymes). De cette façon, nous nous renseignerons sur les forces et des faiblesses de nos méthodes de modélisation employées dans rosetta, et si tout va bien nous aurons crée des protéines qui peuvent avoir un effet très positif dans le monde !

Comme Hugo l'a précisé, nos méthodes de conception ne sont pas tout à fait au point et nous devons les faire marcher sur rosetta@home, mais ceci devrait venir dans peu de temps, puisque plusieurs personnes de mon groupe de recherche se concentrent maintenant sur ça. Avant celà, nous nous intéresserons aux calcul des assemblages protéine-protéine, nous allons essayer de prévoir la structure des composés pour les protéines qui régulent une grosse partie des processus de base importants pour la vie. Chu Wang, un doctorant du groupe, est proche d'acquérir une méthode d'assemblage moléculaire compatible avec l'informatique répartie, et nous prévoyons des percées dans cet important domaine qui est également en grande partie limité par la puissance de traitement actuelle des processeurs.

Actuellement rosetta@home fait fonctionner les derniers essais du casp pour améliorer la modélisation des protéines (voir le site Web du casp7) ainsi que les essais d'une approche générale pour estimer quel puissance de calcul serait nécessaire pour trouver la conformation de plus basse énergie potentielle associée à une structure. Je décrirai l'idée de base de cette approche dans un de mes prochains messages.