هوش مصنوعی آلفافولد جزئیات حیرت‌آوری را از ترکیب اسپرم و تخمک آشکار کرد
هوش مصنوعی آلفافولد جزئیات حیرت‌آوری را از ترکیب اسپرم و تخمک آشکار کرد
هوش مصنوعی آلفافولد که ساختارهای پروتئینی را پیش‌بینی می‌کند، سه پروتئین را شناسایی کرده است که به اتصال بین گامت‌های نر و ماده کمک می‌کنند. بدون این پروتئین‌ها، تولیدمثل جنسی ممکن است در حیوانات مختلف از ماهی گرفته تا پستانداران به بن‌بست برسد.
انریکا بیانکی، زیست‌شناس تولیدمثل در دانشگاه رم تورورگاتا می‌گوید یافته‌ی جدید که ۱۷ اکتبر در مجله‌ی Cell منتشر شد، با تصور قبلی که بیان می‌کرد فقط دو پروتئین (یکی روی تخمک و دیگری روی اسپرم) برای اطمینان از لقاح کافی هستند، در تضاد است.
فرایندی که طی آن ادغام تخمک و اسپرم در مهره‌داران رخ می‌دهد، با وجود نقش حیاتی‌اش در تولیدمثل، معمایی مولکولی است که به‌سختی حل می‌شود.
اتحاد دو سلول شامل پروتئین‌هایی است که در غشایی لیپیدی قرار دارند و این امر مطالعه آن‌ها را با استفاده از روش‌های استاندارد بیوشیمیایی دشوار می‌کند. فعل و انفعالات بین این پروتئین‌ها اغلب ضعیف و زودگذر است و جمع‌آوری تخمک و اسپرم ماندگار از برخی از حیوانات آزمایشگاهی ازجمله موش برای آزمایش‌های گسترده دشوار است. درنتیجه، مطالعات اولیه‌ی زیست‌شناسی در زمینه‌ی تولیدمثل اغلب روی بی‌مهرگان دریایی تمرکز داشته است که مقادیر زیادی تخمک و اسپرم را در آب آزاد می‌کنند.
آندریا پائولی، زیست‌شناس مولکولی در موسسه تحقیقات آسیب‌شناسی مولکولی در وین و همکارانش، مطالعات خود را روی گورخرماهی آغاز کردند. این جانور مهره‌دار، تخمک‌ها و اسپرم‌های خود را در آب رها می‌کند.
پژوهشگران برای غلبه بر مشکلات کار با پروتئین‌های غشایی در آزمایشگاه، از آلفافولد برای پیش‌بینی تعاملات بین پروتئین‌ها استفاده کردند. دو نفر از سازندگان آلفافولد در تاریخ ۹ اکتبر جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۴ را دریافت کردند.
بیشتر بخوانید
طبق پیش‌بینی آلفافولد، سه پروتئین اسپرم با هم ترکیب می‌شوند و کمپلکس پروتئینی را تشکیل می‌دهند. قبلا مشخص شده بود دو مورد از این پروتئین‌ها برای باروری اهمیت دارند. پائولی و همکارانش با مطالعات آزمایشگاهی تأیید کردند سومین پروتئین در گورخرماهی و موش‌ها نیز بسیار مهم است و این سه پروتئین در اسپرم گورخرماهی و انسان با هم تعامل دارند.
تیم پژوهشی همچنین دریافت که در گورخرماهی، این سه پروتئین محل اتصالی را برای پروتئین تخمک ایجاد می‌کند و مکانیسمی را فراهم می‌کنند که توسط آن دو سلول می‌توانند یکدیگر را تشخیص دهند.
رایت می‌گوید این یافته‌ها ممکن است روزی راهی برای غربالگری افرادی که مشکلات ناباروری دارند حاصل کند تا مشخص شود که آیا مشکل ناباروری ممکن است ناشی از این کمپلکس پروتئینی باشد یا خیر. او می‌گوید ما ازنظر انجام برخی آزمایش‌ها در محدودیت هستیم و مطالعات مدل‌سازی ممکن است نقش مهمی در آینده داشته باشند.
