L’IA révèle l’adaptation des protéines extrêmes aux pressions abyssales

ParisLes scientifiques ont utilisé l'outil d'intelligence artificielle AlphaFold de Google pour étudier comment les protéines de la bactérie thermophile Thermus thermophilus survivent à des pressions extrêmes telles que celles de la fosse des Mariannes. Cette recherche, publiée dans le journal PRX Life, nous aide à comprendre l'évolution de la vie dans des environnements à haute pression. Elle a également des implications importantes pour l'étude de la vie sur Terre et sur d'autres planètes.

T. thermophilus, réputée pour sa résistance à de très hautes températures, a été mise à l'essai dans des conditions de pression extrême similaires à celles des abysses. Il a été découvert que 60 % de ses protéines pouvaient supporter une telle pression grâce à la flexibilité de leur structure et à l'espace supplémentaire entre leurs atomes, leur permettant ainsi de se comprimer sans perdre leur forme. Cependant, 40 % des protéines ont changé de forme et n'ont pas pu supporter ces conditions.

Points clefs de l'expérience :

• Parmi plus de 2 500 protéines, 60 % ont conservé leur structure sous haute pression.
• L'outil d'intelligence artificielle AlphaFold a prédit les structures des protéines, accélérant ainsi la recherche.
• Les protéines avec un espace atomique supplémentaire se sont révélées plus résistantes à la compression.

Stephen Fried, chercheur principal, souligne que ces résultats montrent comment les éléments fondamentaux de la vie s'organisent pour gérer le stress. L'étude révèle également que l'intelligence artificielle a joué un rôle crucial dans cette découverte scientifique, indiquant qu'identifier toutes les protéines d'un organisme aidant à la résistance au stress aurait pris de nombreuses années avec les méthodes anciennes.

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Comprendre comment les protéines se replient sous des conditions extrêmes peut aider à créer des protéines durables pour les industries et la médecine. Par exemple, des enzymes stables sous haute pression pourraient révolutionner la fabrication de médicaments. Ces connaissances pourraient également orienter des recherches sur la possibilité de la vie dans des environnements à haute pression sur d'autres planètes, comme les profondeurs océaniques qui s'y trouvent.

Cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles études sur les endroits méconnus de notre planète où vivent des organismes uniques. Ces organismes prospèrent dans des conditions extrêmes qui seraient fatales pour la plupart des autres formes de vie, et ils peuvent nous offrir des leçons précieuses sur l'adaptation et la résilience de la vie.

Les recherches futures se concentreront probablement sur davantage d'organismes vivant dans les profondeurs océaniques sous haute pression. Les scientifiques pourraient également étudier des conditions de pression supérieures à celles de l'océan pour découvrir de nouvelles façons dont les protéines fonctionnent. Ces études pourraient mener à la découverte de nouveaux médicaments et traitements.

Cette étude illustre comment l'IA et la science collaborent pour nous éclairer sur la survie des unités fondamentales de la vie dans des conditions extrêmes.