KI mit Wahrsagetalent, Roboter-Zombie-Würmer und eine eiskalte Diät: Meine persönliche Auswahl an Nerd-News präsentiere ich euch hier in drei kleinen Häppchen.
Proteine sind die Grundbausteine des Lebens und haben diverse Funktionen. Um zu funktionieren, müssen zunächst einmal die langen Aminosäureketten richtig verflochten und gefaltet werden, bis sie komplexe Strukturen einnehmen. Wissenschaftler forschen schon seit geraumer Zeit daran, anhand der Aminosäuresequenz solche Strukturen vorherzusagen – eine Fähigkeit, die einen Einblick in die Funktionsweise des Lebens eröffnen würde.
Forscher der britischen Firma DeepMind, einem Tochterunternehmen der Alphabet-Holding, hat mittels Machine Learning eine KI namens AlphaFold2 entwickelt, die präzise Proteinstrukturen voraussagen kann. Das Konzept umfasst 98,5 % des menschlichen Proteoms und deckt dabei 58 % der Aminosäurereste mit einer zuverlässigen Vorhersage ab, jedoch ist die Genauigkeit nicht immer gleich zuverlässig.
Die Vorhersagemodelle, die viele tausend Proteinstrukturen enthalten, werden über eine öffentliche Datenbank kostenlos zur Verfügung gestellt. Dazu kommen noch viele weitere für die Forschung relevante Proteine, die in wichtigen Modellorganismen eine Rolle spielen. Diese digitale Bibliothek soll für die medizinische Forschung genutzt werden sowie in vielen weiteren Forschungsgebieten, in denen das Proteinverständnis von Bedeutung ist. Alle, die Spaß an Bioinformatik haben, können hier noch tiefer in die Studie eintauchen.
Kanadische Wissenschaftler stellen im renommierten Science Robotics ihre Forschungsergebnisse zu einem gentechnisch veränderten Fadenwurm (Caenorhabditis elegans) vor. Dabei gelang es den Forschern mithilfe eines Computersystems, den oft genutzten Modellorganismus mit Laserimpulsen gezielt zu steuern. Die eingesetzte Bildverarbeitungssoftware verfolgt dabei die Bewegungen der Tiere und steuert die Laserposition und das Lichtmuster, sodass die Würmer einfach vorwärts und rückwärts getrieben werden konnten. Durch die Intensität bestimmter Lasterstrahlen konnte auch die Stärke bestimmter Muskelkontraktionen verändert werden. Damit konnten die Tiere auch um enge Kurven geführt werden.
Zu Demonstrationszwecken steuerten die Forscher die Würmer durch ein Labyrinth, bestehend aus Plastik und Agar.
Als Antwort auf kalte Temperaturen beeinflussen weiße Fettzellen durch Kommunikation mit dem Immunsystem die Bildung von kalorienverbrennendem beigen Fettgewebe, zumindest zeigt das eine Studie im Mausmodell.
Der hervorgehobene Kommunikationsweg – über das Adipokin Chemerin und den Rezeptor CMKLR1– ist überwiegend in weißem Fettgewebe aktiviert und sowohl in Nagetieren als auch in Menschen konserviert. In der Studie konnte gezeigt werden, dass Mäuse, die Kälte ausgesetzt waren, ihr weißes Fettgewebe in beiges Fettgewebe umwandelten. Die Kälte führte zu einer Verminderung der Chemerin- und CMKLR1-Expression. Dies induzierte die Bildung von beigem Fett durch eine verstärkte Immunantwort.
Die Autoren weisen darauf hin, dass es immer mehr Hinweise auf eine Korrelation zwischen beigem Fett und Schlankheit gibt. Beiges Fettgewebe führe zu einem erhöhten Energieverbrauch des gesamten Körpers und verbessere den Glukosestoffwechsel.
Bildquelle: Sean Thomay, unsplash