VOUW EEN EIWIT

Eiwitten zijn ketens van aminozuren. Veel processen in ons lichaam worden door eiwitten vervuld. Zo kunnen eiwitten als enzym optreden in biochemische processen, of een structureel element vormen als basisbestanddeel van botten, spieren en huid. Ook zijn eiwitten als antilichaam betrokken bij afweerreacties tegen lichaamsvreemde cellen. Omdat eiwitten zo belangrijk zijn, is de wetenschap gefocussed op het menselijk genoom, de 'DNA-code' die de volgorde vd aminozuren langs de eiwitketen aangeeft. Voordat de ketens van aminozuren hun specifieke functie als enzym, of bouwstof, of antilichaam kunnen gaan vervullen, moeten ze eerst een specifieke 'vorm' aannemen. Die vorm krijgen ze door zich op een speciale manier te 'vouwen'. Hoe de eiwitten zich vouwen en hoe de vorm vd vouw wordt 'gekozen', is nog onduidelijk. Overigens doen ze dat vouwen ook nog eens heel snel: sommigen in een miljoenste van een seconde. Het is van belang dat de wetenschap daar meer zicht op gaat krijgen. Als eiwitten zich namelijk ‘verkeerd vouwen’, kunnen ze gaan samenklonteren ('aggregeren'). Deze eiwitklonten kunnen zich bijvoorbeeld in de hersenen gaan verzamelen en symptomen gaan veroorzaken. Er wordt gedacht dat op deze wijze bijvoorbeeld de cognitieve en psychiatrische symptomen van stoornissen als de ziekte van Alzheimer, BSE (‘gekke koeienziekte’) en de ziekte van Huntington ontstaan. Ook wordt het verkeerd vouwen gerelateerd met andere ziekten, zoals taaislijmziekte (cystic fibrosis), emfyseem en vele soorten kanker. Folding@Home 1.0 heeft zich als doel gesteld om het vouwen van eiwitten te simuleren, om te begrijpen hoe zich zo snel en goed vouwen. Van daar uit kan bijv. worden onderzocht of het mogelijk is om synthetische aminozuurketens te gaan maken die deze eigenschappen ook hebben. Ze hebben daartoe een computerprogramma gemaakt, wat het vouwen van eiwitten simuleert. Dit was ingewikkeld. Met name de tijdsspanne gaf de groep bij de opzet hoofdbrekers. Computertechnisch duurt het namelijk een dag om een nanoseconde (1/1000.000.000-deel v.e. seconde) te simuleren. En het vouwen van eiwitten duurt tienduizenden nanoseconden, dus vele processordagen, en om eiwitten te vouwen ben je dan zo jaren verder. De groep heeft toen, om de "de microseconde barrière te doorbreken", een methode ontwikkeld om het vouwen lineair te versnellen door met meerdere computers tegelijk het programma te laten draaien. Met dit programma zijn ze inmiddels in staat zeer complexe eiwitten gesimuleerd te creëren. Je moet dan denken aan duizenden computers die tegelijk het programma draaien. Ze roepen op hun website dan ook op met hen mee te doen. Je kan op je eigen computer hun 'eiwitvouw-programma' installeren, laten draaien en zo het vouwsysteem versterken (ik heb het zelf trouwens nog niet geprobeerd).

28 Okt '07