L'IA rivela come i microbi estremi adattano i mattoni della vita all'alta pressione

RomeGli scienziati hanno utilizzato AlphaFold, lo strumento IA di Google, per studiare come le proteine del microbo termofilo Thermus thermophilus riescano a sopravvivere a pressioni estreme come quelle della Fossa delle Marianne. Questa ricerca, pubblicata sulla rivista PRX Life, ci aiuta a comprendere come la vita possa evolversi in ambienti ad alta pressione, con importanti implicazioni per lo studio della vita sulla Terra e su altri pianeti.

T. thermophilus, noto per la sua capacità di resistere alle alte temperature, è stato testato in condizioni simili alla pressione estrema presente nelle parti più profonde dell'oceano. Si è scoperto che il 60% delle sue proteine riesce a sopportare questa elevata pressione grazie alla flessibilità delle loro strutture e agli spazi extra tra gli atomi, che permettono loro di comprimersi senza deformarsi. Tuttavia, il 40% delle proteine ha cambiato forma e non ha potuto gestire le stesse condizioni.

Punti chiave dell'esperimento includono:

• Tra oltre 2.500 proteine, il 60% ha mantenuto la propria struttura sotto alta pressione.
• L'uso dello strumento AI AlphaFold ha accelerato la previsione delle strutture proteiche, avanzando la ricerca.
• Le proteine con più spazio atomico si sono rivelate più resistenti alla compressione.

Stephen Fried, ricercatore principale, sottolinea che questi risultati mostrano come i componenti fondamentali della vita si organizzano per gestire lo stress. Lo studio evidenzia inoltre che l'IA ha avuto un ruolo cruciale in questa scoperta scientifica, chiarendo che identificare tutte le proteine di un organismo che aiutano nella resistenza allo stress avrebbe richiesto molti anni con i metodi tradizionali.

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Capire come le proteine si piegano sotto condizioni estreme può aiutare a creare proteine durevoli per usi industriali e medici. Per esempio, enzimi stabili ad alta pressione potrebbero rivoluzionare la produzione di farmaci. Questa conoscenza potrebbe anche indirizzare studi sulla possibilità di vita in ambienti ad alta pressione su altri pianeti, come gli oceani profondi che vi si trovano.

Questa ricerca potrebbe aprire la strada a ulteriori studi su luoghi ignoti della Terra in cui vivono organismi unici. Questi esseri viventi prosperano in condizioni che sarebbero letali per la maggior parte delle altre forme di vita e possono insegnarci come la vita si adatta e rimane resiliente.

Le future ricerche probabilmente esamineranno più organismi che vivono nelle profondità dell'oceano sotto alta pressione. Gli scienziati potrebbero anche studiare condizioni di pressione superiori a quelle dell'oceano per trovare nuovi modi in cui le proteine funzionano. Questi studi potrebbero aiutare a scoprire nuovi farmaci e trattamenti.

Questa ricerca dimostra come l'intelligenza artificiale e la scienza ci aiutino a comprendere la sopravvivenza delle unità fondamentali della vita in condizioni estreme.