Um dos principais objectivos do Rosetta é prever as formas nas quais as proteínas se enrolam na natureza. As proteínas são polímeros lineares constituidas por aminoácidos frequentemente referidas como "cadeias", e os aminoácidos podem ser considerados "elos". Quando temos uma corrente metálica, ela pode ter várias formas dependendo das forças que exercem sobre ela. Por exemplo, se puxarmos os seus extremos, a corrende toma a forma de uma linha recta, e se cair no chão vai tomar uma forma diferente. Ao contrário das correntes metálicas, a proteínas são constituídas por 20 aminoácidos diferentes, cada um com propriedades próprias (como forma e forças atractivas ou repulsivas), e quando combinados exercem forças na cadeia para que esta tome uma forma específica, a que se chama um "enrolamento". A ordem pela qual os aminoácidos estão dispostos determina o enrolamento da proteína. Existem vários tipos de proteína no que diz respeito ao número e ordem dos seus aminoácidos.
Para prever a forma que uma proteína toma naturalmente, é necessário determinar o enrolamento de energia mais baixa. A energia é determinado por um conjunto de factores. Por exemplo, alguns aminoácidos atraem-se quando estão próximos, e a sua interacção contribui favoravelmente para a energia total. A estratégia do Rosetta para encontrar formas de baixa energia é a seguinte:
- Iniciar com uma cadeia sem qualquer tipo de enrolamento;
- Mover parte da cadeia para criar uma nova forma;
- Calcular a energia da nova forma;
- Aceitá-la ou rejeitá-la, dependendo da alteração da energia;
- Repetir os passos 2 a 4.
A isto chama-se uma trajectória. O resultado de uma trajectória é uma estrutua concreta. O Rosetta mantém registado o menor valor de energia encontrado en cada trajectória. Cada trajectória é única, porque cada movimento é determinado por um número aleatório.Isto faz com que nem sempre seja encontrada a forma de energia mais baixa porque existem demasiadas possibilidades.
Uma trajectória pode consistir de duas fases. A primeira usa uma representação simplificada dos aminoácidos que permite testar o máximos de formas diferentes em pouco tempo. Esta fase é vista como uma pesquisa de baixa resolução e
no scrren saver é visível a proteína mover-se rapidamente. Na segunda fase, o Rosetta usa uma representação completa dos aminoácidos. Esta fase é referida como "relaxamento". Em vez de se mover como na primeira fase,a proteína tenta alterações menores de forma a mover os aminoácidos para a sua posição real. Esta fase é vista como uma pesquisa de alta resolução e
no scrren saver a proteína é vista movendo-se pouco. O Rosetta pode completar a primeira fase em poucos minutos num computador actual. A segunda fase demora mais tempo devido à complexidade acrescida devido à prepresentação completa dos aminoácidos.
Um computador gera entre 5 e 20 trajectória por unidade de trabalho e envia ao servidor a forma de mais baixa energia encontrada em cada uma. Ao analisar todas as formas enviadas por cada computador para determinar a mais baixa. Essa torna-se a previsão para o enrolamento da proteína.
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