Superlaboratório de SP teve participação no Nobel de Química

O Prémio Nobel da Química de 2024 foi atribuído a David Baker, Demis Hasssabis e John Jumper, que decifraram os segredos das proteínas através da computação e da inteligência artificial (IA). Para validar a tese, eles utilizaram dados do superlaboratório Sirius, acelerador de partículas instalado em Campinas (SP).

Mário Murakami, diretor científico do Laboratório Nacional de Biorrenováveis ​​(LNBR) e pesquisador do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que abriga o Sirius, conversou com g1 para explicar o papel do superlaboratório na descoberta.

“Ele criou essa proteína, esse modelo, e comparou com o nosso para validar o algoritmo que ele criou. Então mostra o impacto e a relevância dessa pesquisa do CNPEM”, explicou Murakami.

• Murakami disse que a pesquisa ganhadora do Prêmio Nobel criou uma ferramenta virtual baseada em IA que cria e recria estruturas proteicas tridimensionais sem dados experimentais, mas com a precisão de experimentos de laboratório;
• O pesquisador acredita que a descoberta permitirá a aceleração de estudos em diversas áreas da biologia, pois experimentos que sempre dependeram de métodos físicos realizados em laboratório, que poderiam se estender por anos, agora são acelerados virtualmente;
• Ele comparou a seguinte situação: “Você pode prever a estrutura a partir da sequência de informações com precisão equivalente a atividades experimentais. Então, algo que pode levar anos, você consegue a informação em minutos”;
• Portanto, segundo Murakami, todos os campos da biologia são favorecidos na construção de biocatalisadores na indústria, na descoberta de medicamentos para combater patógenos, na possibilidade de aumentar a tolerância das plantas à seca, na produção de biocombustíveis ou plásticos sustentáveis, etc.

A pesquisa do CNPEM foi citada nas últimas etapas do estudo ganhador do Nobel, em citação publicada no Ciênciapara demonstrar o potencial de seu algoritmo.

A descoberta do superlaboratório utilizado pelo CNPEM diz respeito a uma enzima capaz de permitir a produção de hidrocarbonetos – intermediários químicos industriais à base de combustíveis e polímeros, como os plásticos.

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É uma validação importante de quem está na fronteira, que acaba de ganhar o Prêmio Nobel ao desenvolver algoritmos de grande importância para a sociedade. Ele não apenas cita nosso trabalho, mas o dá como referência, como exemplo para validar seus modelos de algoritmos.

Mário Murakami, diretor científico do LNBR e pesquisador do CNPEM, em entrevista ao g1

Segundo o pesquisador, as enzimas desenvolvidas pelo superlaboratório podem transformar resíduos agroindustriais em produtos relevantes do setor industrial que, até então, não podiam ser convertidos em outros elementos. Neste caso, o CNPEM utilizou sobras de óleos vegetais.

Com as novas enzimas, os resíduos são transformados em hidrocarbonetos miméticos do petróleo (combustível quimicamente semelhante ao petróleo) de origem biológica e por meios biológicos.

“Esta descoberta cria um leque de oportunidades para o desenvolvimento de rotas biológicas sustentáveis ​​renováveis ​​para a produção de hidrocarbonetos na produção de Petróleo Verde a partir de subprodutos da indústria”, conclui.

Mário Murakami, diretor científico do LNBR e pesquisador do CNPEM, em entrevista ao g1

Como funciona o superlaboratório Sirius?

Sirius está entre os três laboratórios de luz síncrotron de 4ª geração do mundo. Ele atua como uma espécie de raio X superpoderoso, capaz de analisar diversos tipos de materiais em escala atômica e molecular.

Para realizar a observação, os cientistas aceleram os elétrons a uma velocidade próxima à da luz. Dessa forma, eles percorrem o acelerador, que tem 500 m de extensão, 600 mil vezes por segundo. Em seguida, os elétrons são desviados para uma das estações de pesquisa (conhecidas como linhas de luz) para a realização dos experimentos.

O desvio ocorre através de ímãs superpoderosos, responsáveis ​​por gerar luz síncrotron. É muito brilhante, porém, invisível a olho nu. Os pesquisadores afirmam que o feixe de luz é 30 vezes mais fino que o diâmetro de um fio de cabelo (que é 0,07 mm).