В 2010 году сотрудники сразу нескольких американских университетов разработали браузерную игру EteRNA. Суть игры заключалась в решении головоломок с использованием молекул РНК.
Тогда никто не мог и подумать, что спустя буквально несколько лет, благодаря EteRNA и ее игрокам удастся разработать совершенно новые и более эффективные алгоритмы сборки молекул РНК.
Научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences на своем сайте опубликовал статью об открытии и привел слова Адриена Треуля – одного из разработчиков игры EteRNA.
Адриен рассказал, что разработать новый лучший алгоритм сборки молекул было бы попросту невозможно без участия игроков. Он отметил, что пробуя в лаборатории Стэнфордского университета наиболее удачные решения по синтезу структур, ученым удалось настроить обратную связь с игроками, сообщая им, какие методы работают, а какие – нет. В результате, ученым удалось значительно лучше понять принципы сборки молекул рибонуклеиновой кислоты.
Андриан Трейе (Adrien Treiulle)университет Карнеги-Меллона в Питтсбурге (США)
Это было бы невозможно, если бы игроки в EteRNA просто выдавали структуры, используя онлайн-симулятор. Синтезируя наиболее удачные структуры в лаборатории Рхиджу Даса (Rhiju Das) в Стэнфорде, мы даем сообществу обратную связь — что работает, а что нет в реальном мире. В результате любители помогли нам понять принципы сборки РНК и существенно расширили возможности науки
37 тысяч игроков EteRNA дали специалистам огромный массив данных о вариантах сборки молекул РНК. По сути, каждый новый раунд игры представляет собой двухмерную головоломку с уникальным вариантом сборки. А о применимости и эффективности того или иного решения игрокам сообщали сами разработчики.
Используя колоссальный объем полученной от игроков информации, ученые применили методы машинного обучения. В результате, на основании самых эффективных методов сборки молекул РНК, специалистам удалось создать алгоритм EteRNAbot. Сравнив существующие методы, методы самих игроков и алгоритма EteRNAbot, ученые получили неожиданный результат: созданный алгоритм оказался значительно более эффективным.
Так, чтобы рассчитать структуру молекулы РНК, научный сотрудник тратит порядка 1-2 дней. Еще месяц уходит на лабораторную проверку его сборки, а общее тестирование занимается примерно год. Компьютер же успевает рассчитать структуру молекулы менее чем за минуту.
Правда, качество сборки человеком на 99% выше «компьютерной» сборки, но на 95% лучше, чем это делает EteRNAbot.
Иными словами, новый алгоритм EteRNAbot все еще проигрывает по качеству сборки молекул человеку, но уже значительно опережает по эффективности ранее известные алгоритмы.
Вдохновившись результатами, ученые планируют в будущем добавить в игру и возможность трехмерной сборки структур молекул РНК.
