AlphaFold2 voorspelt miljoenen nieuwe eiwitten

Posted on December 9, 2024 by admin

Van medicijnontwikkeling en voedselproductie tot recycling en gewasbescherming: in allerlei industrieën is er een revolutie op komst dankzij het computermodel AlphaFold, dat de vorm van eiwitstructuren voorspelt. Van dat model zijn inmiddels drie versies ontwikkeld, waarvan de tweede – AlphaFold2 – dit jaar zelfs in de prijzen is gevallen. Dinsdag wordt in Stockholm de Nobelprijs voor Scheikunde uitgereikt aan onder andere twee medewerkers van DeepMind (de AI-tak van Google) die het model ontwikkelden.

De hoofdrolspelers in dit verhaal

In elke cel van het lichaam worden eiwitten aangemaakt, die binnen en buiten de cel belangrijke rollen vervullen, bijvoorbeeld:

Elk eiwit bestaat uit een opgevouwen keten van aminozuren. Elke aminozuurketen vouwt automatisch op een unieke manier op, en dat patroon bepaalt de functie van het eiwit.
Je kunt het vergelijken met een kralenketting die altijd op dezelfde manier in de war raakt.

Sommige eiwitten behoren bijvoorbeeld tot de alfa-eiwitten: de aminozuurketen bestaat dan voor een belangrijk deel uit een rechtsdraaiende helix. Dat betekent dat de kralenketting is opgekruld tot een driedimensionale spiraal, die met de klok mee van je af draait.

Het probleem

Er zijn heel veel eiwitten waarvan de vorm en dus ook de functie nog onbekend zijn.

Voorheen kostte het maanden tijd – en veel geld – om een eiwitstructuur te bepalen, met een methode die kristallografie heet. Nu kan dat in minuten dankzij AlphaFold.

Hierdoor kunnen onderzoekers onder andere:

Ziektes beter en eerder begrijpen
(bij de ziekte van Alzheimer spelen
eiwitten een belangrijke rol).

Medicijnen ontwikkelen om die
ziektes te bestrijden.

Innovatieve eiwittoepassingen maken om bijvoorbeeld CO₂ uit de atmosfeer te halen.

De oplossing

Google heeft een computerprogramma ontworpen: AlphaFold, een neuraal netwerk dat op basis van grote datasets van aminozuurketens driedimensionale eiwitstructuren beter en sneller kan voorspellen. Een neuraal netwerk is een vorm van kunstmatige intelligentie. Je kunt het zien als een kunstmatig model van het brein, dat je met digitale data traint.

Door die training kan het model patronen herkennen en een vermoedelijke uitkomst geven. Daar zijn al andere voorbeelden van. Bij ChatGPT is dat bijvoorbeeld het meest waarschijnlijke volgende woord in een zin en bij de app Obsidentify wordt op basis van een gemaakte natuurfoto bepaald wat de meest waarschijnlijke planten-, dieren- of paddenstoelensoort is.

Van AlphaFold zijn inmiddels drie versies ontwikkeld, waarvan AlphaFold2 recent de Nobelprijs voor Scheikunde heeft ontvangen.

Hoe werkt AlphaFold2?

Het AlphaFold2-model is getraind met data van aminozuurketens waarvan de eiwitstructuren al bekend zijn. Hierdoor kan het model patronen herkennen in andere aminozuurketens (waarvan de eiwitstructuur nog niet bekend is) en zo de daarbij behorende eiwitstructuren beter en sneller voorspellen. Hoe dit werkt, leggen we hieronder stapsgewijs uit.

1.

Aan de basis van AlphaFold2 ligt een database van 200.000 bekende eiwitstructuren die eerder al zijn ontrafeld dankzij kristallografie.

AlphaFold2 vergelijkt een aminozuurketen waarvan de vorm nog niet bekend is allereerst met aminzouurketens van eiwitten in die database.

2

Ook verkent het welke interacties de verschillende aminozuren met elkaar aangaan:

3

Dan komt het model met een inschatting hoe stukjes van de aminozuurketen zich in de ruimte tot elkaar kunnen verhouden. Je kunt het zien als de kralenketting die op een bepaalde manier in een 3D-ruimte wordt geplaatst.

4

Vervolgens wordt op dit 3D-model een vorm van kunstmatige intelligentie toegepast: een specifiek neuraal netwerk, dat de ‘Transformer’ heet. Je kunt dit zien als een machine waarin het 3D-model wordt geladen. Die machine kan dan heel snel bepalen welke stukjes informatie van belang zijn, en dus kunnen bijdragen aan een relevante uitkomst.

AlphaFold3

In mei dit jaar verscheen AlphaFold3, dat met nog geavanceerdere technieken nóg nauwkeurigere voorspellingen kan maken. Ook de structuren van dna en rna zijn ermee na te bootsen. Of zoals de ontwikkelaars van AlphaFold3 het zelf omschreven bij de lancering in mei: ‘hiermee kunnen we de structuur en interacties van alle moleculen van levende wezens voorspellen, met ongeëvenaarde precisie’.

In totaal zijn er in de open database nu meer dan 200 miljoen voorspelde structuren van eiwitten beschikbaar.

Waarvoor wordt AlphaFold al gebruikt?

Wat vindt NRC | Hoe chaotisch de wereld ook is, het internationale recht moet de norm blijven

admin
July 8, 2025
0

Ruim negenduizend keer hebben Russische troepen de afgelopen jaren in Oekraïne verboden chemische strijdmiddelen ingezet, zo blijkt uit onderzoek van onder meer de Nederlandse inlichtingendiensten MIVD en AIVD. Demissionair minister Ruben Brekelmans (Defensie, VVD) en vice-admiraal Peter Reesink, hoofd van de MIVD, stelden vorige week in NRC dat de inzet van chloorpicrine aan de orde van de dag is op het slagveld in Oekraïne, op instructie van de legertop in Moskou.

De inzet van chloorpicrine, een giftige stof die kan leiden tot ernstige verwondingen en ademhalingsproblemen, is verboden volgens het internationale Verdrag Chemische Wapens (CWC), een conventie uit 1993 die mede is ondertekend door Rusland. De Russen zetten het chemische strijdmiddel in om Oekraïense soldaten uit hun loopgraven en andere beschermende ruimtes te drijven, zodat ze gemakkelijker kunnen worden aangevallen.

Het is pijnlijk te constateren dat weinigen nog verrast zijn door de onthulling dat Rusland ook hier de internationale wetten aan zijn laars lapt. Wie de Russische oorlog tegen Oekraïne volgt, ziet in het hart van Europa een eindeloze stroom aan getuigenissen over aanvallen met drones en raketten met clustermunitie op appartementsgebouwen, scholen en ziekenhuizen, executies van krijgsgevangenen of de ontvoering van kinderen. De openbare aanklager in Kyiv documenteert ze: inmiddels zijn meer dan 150.000 vermoedelijke oorlogsmisdaden beschreven sinds de Russische invasie van de Krim in 2014.

Helaas staan de dagelijkse Russische wandaden niet op zichzelf. De oorlog van het nietsontziende bewind van Vladimir Poetin is mede de aanjager van een nieuwe wereldorde waarin internationale wetten en verdragen in schrikbarend tempo terzijde worden geschoven of opgezegd. De genocidale Israëlische oorlog tegen Gaza en de ‘preventieve bombardementen’ tegen Iran getuigen van een vergelijkbare mentaliteit van internationale wetteloosheid.

Tekenend is ook dat de secretaris-generaal van de NAVO, Mark Rutte, zich twee weken geleden verguld toonde met de Amerikaanse bombardementen op Iraanse doelen met de zwaarste conventionele wapens die de wereld ooit heeft gezien. Die bunker busters waren afkomstig van hetzelfde land dat weigert de Russische invasie in Oekraïne te veroordelen. De Verenigde Naties worden daarbij volkomen genegeerd.

Dergelijk haviksgedrag staat haaks op wat de slinkende groep democratieën in de wereld tot de laatste snik zouden moeten verdedigen: de internationale rechtsorde, of wat daar nog van over is. Want veel meer internationale afspraken staan onder druk, en het is nog maar de vraag of de geopolitieke glijdende schaal ooit nog waterpas kan worden getrokken.

Bijna geruisloos stappen de Baltische staten, Polen, Finland en Oekraïne binnenkort uit het Verdrag van Ottawa van 1997, dat het gebruik van antipersoonsmijnen verbiedt. Het belangrijkste argument is dat deze buren van Rusland hun territoriale integriteit niet langer kunnen garanderen zonder dit soort paardenmiddelen. ‘Oekraïne’ toont immers aan dat Moskou er niet voor terugdeinst veroverde gebieden direct te annexeren onder dreiging van de inzet van kernwapens.

Wie bedreigd wordt door Rusland kan moeilijk worden verweten naar middelen te grijpen die in vreedzamer tijden onwenselijk zijn. Maar ook hier loopt de bescherming van burgers klappen op, en dat is betreurenswaardig. Hoe moeilijk dat in het huidige tijdsgewricht ook is, uiteindelijk moet respect voor mensenrechten en internationale afspraken de wereld uit deze periode van chaos en wetteloosheid leiden.

Protestants Nederland uit zich met zang en gebed voor én tegen Israël. ‘Het is tijd om je uit te spreken voor de onderdrukten, de Palestijnen’

admin
July 8, 2025
0

Een beetje onwennig is het wel voor Fred Omvlee, moet hij bekennen. „Ik demonstreer nooit als dominee. Maar als kerk wil je hier ook wat mee.” Hij heeft zijn witte toga en rode stola aan. „De kleur van Pinksteren, van de Heilige Geest. Maar nu ook van de rode lijn die we willen trekken als dominees en als kerkleden.”

Het is een bijzonder protest, dinsdag voor het hoofdkantoor van de Protestantse Kerk in Nederland (PKN) in Utrecht. Ongeveer driehonderd dominees, predikanten en kerkleden vragen hier om meer aandacht binnen de PKN voor het Palestijnse leed en het onrecht in Gaza. Ze willen onder meer dat de kerk erkent dat het niet om een conflict tussen Joden en Palestijnen gaat, maar om het onrecht van bezetting en etnische zuivering door de staat Israël. In lijn met de Rode Lijndemonstraties die eerder in Den Haag plaatsvonden, zijn de meeste mensen in het rood gekleed. Enkele dominees en voorgangers hebben daarnaast hun toga aan.

Deelnemers willen meer aandacht binnen de PKN voor het Palestijnse leed en het onrecht in Gaza. Foto Merlin Daleman

„De PKN zegt wel bezorgd te zijn”, zegt Omvlee. „Maar het durft zich niet uit te spreken voor het leed van de Palestijnen. Ik ben begaan met de bevolking van Gaza die letterlijk uitgemoord wordt.” Dat de PKN voorzichtig is, verbaast de dominee niet. „Er zijn altijd twee bewegingen binnen de kerk geweest. Ik heb ook een grote verbondenheid met het volk Israël, maar niet met de staat. Daar maak ik een groot onderscheid in. De staat Israël is een natie zoals alle andere en kan met politiek beleid de fout ingaan.”

Omvlee heeft een bescheiden bordje gemaakt, laat hij zien. ‘Protestantse kerk: sta op, doe recht! #Gaza’. „We zijn geen politieke beweging en dat moeten we ook niet worden. Maar we moeten oog hebben voor de dramatische menselijke kant, voor het lot van de Palestijnen.”

Brood en wijn

Het protest bij de PKN is georganiseerd door een groep theologen en predikanten, onder wie theoloog en voorganger Janneke Stegeman. „De PKN spreekt zich niet helder uit over de genocide door Israël die al maanden gaande is in Gaza”, zegt zij.

Vorige maand publiceerde de PKN op de eigen website een verklaring. Daarin stond: ‘We weigeren om een eenzijdige kant te kiezen en maken een krachtige keuze vóór Joden en vóór Palestijnen.’

Stegeman: „Ze zeggen wel: we staan voor gerechtigheid, maar geven dat geen handen en voeten. Sterker nog: ze willen niet eenzijdig partij kiezen en blijven praten over Joden en Palestijnen, terwijl het gaat over de Israëlische staat versus de Palestijnen. Dus we zijn echt heel bezorgd en boos over deze manier van spreken.”

De demonstratie is kerkelijk ingericht. Er is een protestliturgie voorbereid, vertelt Stegeman. „Liturgie gaat over vieren, maar het gaat ook altijd over hoe je de wereld zou willen zien. Dus we gaan bidden en zingen, we delen brood en wijn. En daarin zit de boodschap: we willen onderdeel zijn van een kerk die recht doet en die opstaat tegen onrecht.”

Terwijl ze dat vertelt, komt predikant Alfons van Vliet haar de hand schudden. „Gods zegen”, zegt hij.

Als tegengeluid is een bijeenkomst georganiseerd waarin wordt opgeroepen voor meer steun voor Israël. Foto Merlin Daleman

Van Vliet is de organisator van een ‘gebedsbijeenkomst’, die vlak voor het rodelijnprotest heeft plaatsgevonden voor het gebouw van de PKN. Hij vindt juist dat de kerk Israël en het Joodse volk te weinig steunt. Op die bijeenkomst zijn ongeveer dertig mensen afgekomen. Zij zingen en bidden met elkaar. Een paar van hen heeft een Israëlische vlag omgehangen. De predikant heeft de bijeenkomst georganiseerd als tegengeluid, zegt hij. „We willen de hoop uitspreken dat de grootste protestantse kerk van Nederland zich gaat baseren op de Bijbel. En dat doet de PKN helaas niet, die baseert zich op het internationale recht.” Volgens Van Vliet staat het internationale recht haaks op wat er in de Bijbel staat. „God zegt: ik heb Jeruzalem aan het Joodse volk beloofd, dat is geen tijdelijke maar eeuwige belofte.”

Gerechtigheid

Stegeman zegt over het tegenprotest: „Het laat iets zien over de verdeeldheid in de kerk. Er zijn protestanten die zeggen dat de Bijbel voor hen boven het internationaal recht staat. Dus wij zeggen tegen de leiding van de kerk: jullie moeten echt een keuze maken. Geef inhoud aan het begrip gerechtigheid en wees duidelijk over wat je theologie is. Want wij kunnen geen theologie steunen die leidt tot onrecht en zelfs genocide steunt.”

Een van de deelnemers aan het protest is Thirza Snoek. Ze is al sinds haar geboorte lid van de PKN. „Ik vind het heel verdrietig om te zien hoe stil de PKN is over het geweld dat nu gebeurt. En hoe ze niet aan de kant van de onderdrukten staan.” Ze staat op het veldje naast voorganger Hannah Westerink. Zij sluit zich bij Snoek aan. „Het is al lang tijd om je uit te spreken voor degenen die onderdrukt worden, de Palestijnen.”

Snoek: „Ik hoop gewoon heel erg dat de PKN zich duidelijker uit gaat spreken. En niet een ‘ene kant, andere kant’-verhaal ophangt. Maar naast de Palestijnse broeders en zusters gaat staan.”

Stelling nemen lijkt niet wat de PKN van plan is. Namens het moderamen, het dagelijks bestuur, luistert voorzitter Trijnie Bouw naar de demonstranten. Ze is onder de indruk van de passie, maar ook van de zorg die wordt uitgesproken. Volgens haar heeft de PKN gekozen voor het ‘radicale midden’. „Dat betekent dat we heel goed willen blijven luisteren naar al onze partners. Dat we ons verbonden weten met zowel de Joodse gemeenschap als met Palestijnse mensen en christenen.”

Het signaal dat uitgaat van de demonstraties is wat Bouw betreft een voortdurend proces dat al langer gaande is. „Wie zijn wij om hier een eindstandpunt te kunnen bepalen?” De PKN wil wel graag in gesprek blijven. Daarom is de nieuwe algemeen secretaris, Kees van Ekris, van plan om vanaf september verschillende tafels te organiseren.

‘Ex on the Beach’: aangetrokken door het grensoverschrijdende

admin
July 8, 2025
0

Een orgie in een jacuzzi, een „pijpkoningin” en „iedereen is van iedereen”. Het elfde seizoen van Ex on the Beach: Double Dutch , dat deze week zijn finale beleeft, wordt door het publiek bestempeld als een van de heftigste ooit. Dankzij het sensationele haalt dit soort „lovereality”, zoals RTL het noemt, steeds weer hoge kijkcijfers. Ex on the Beach staat het hele seizoen al in de top-10 best bekeken series op streamingdienst Videoland. Waarom blijven zo veel mensen kijken, ondanks de kritiek?

In het datingprogramma op een tropische locatie („de hel van liefde lust en drama”) worden de deelnemers geconfronteerd met hun „pittige” ex’en. Dat staat garant voor seks, roes en ruzie. „Dit seizoen is heel heftig, maar daardoor vind ik het wel super leuk”, zegt Ayleen Bella, oud-deelneemster van het programma. „Dit is Ex on the Beach zoals we het kennen van vroeger, zoals het hoort te zijn”. Bella smult net als een groot deel van Nederland van de lovereality. „In de afgelopen seizoenen gebeurde niet echt iets. Seizoen vier en vijf waren ook heftig, al is dit seizoen nog wat heftiger op seksgebied. Maar ja, seks doen we allemaal, toch?”

Lovereality ligt al langer onder vuur. In 2023 meldden dertien oud-deelnemers van het vergelijkbare programma Temptation Island zich met klachten: de opnames hadden hen psychische klachten bezorgd. Temptation Island werd door RTL opgeschort. Het programma was „niet meer van deze tijd”, zei RTL-programmadirecteur Peter van der Vorst toen. Overigens werd in april bekend dat het programma misschien toch doorgaat, met een andere producent.

Dit seizoen is heel heftig, maar daardoor vind ik het wel super leuk

Oud-deelnemer Ayleen Bella

Efrain Balochie was één van de deelnemers die zich toen uitsprak over zijn heftige ervaring in het programma: „Temptation Island is gebaseerd op psychische manipulatie die moet zorgen voor sensatie. Ik heb tijdens de opnames verschillende situaties meegemaakt waarin mijn grenzen zijn overschreden. De productie doet er alles aan om de uitspraken en beelden te krijgen die ze willen hebben voor de uitzending.”

Kunnen dit soort programma’s dan nog wel? Tv-netwerk MTV en producent No Pictures Please willen niet reageren op vragen over Ex on the Beach. RTL zei vorige maand wel tegen het AD dat er een groot verschil is tussen Temptation Island en Ex on the Beach: „Temptation vinden we niet meer van deze tijd omdat mensen hun relatie in de weegschaal stellen. Dat is een wezenlijk ander uitgangspunt dan andere lovereality-titels.”

Wat is de behoefte van kijkers om seks drama en liefde op tv te zien? Bjarne Timonen, die als mediapsycholoog bij diverse tv programma’s voor en achter de camera werkte, zegt dat kijkers nou eenmaal houden van sensatie: „Dat is altijd wel zo geweest en dat zal ook wel zo blijven.” Volgens hem is kijken naar sensatieprogramma’s een manier om even je eigen zorgen te vergeten. Het is leedvermaak: „Genieten van het lijden van een ander zodat we ons beter voelen over onszelf. Als je zit te kijken naar zo’n programma als Ex on the Beach, dan hoop je niet dat het goed gaat met die mensen. En daar worden die programma’s ook op toegespitst.”

Snijvlak van ethiek

Maar de vraag of het ethisch blijft, moet volgens Timonen wel centraal blijven staan. „Dit soort programma’s bevinden zich op het snijvlak van ethiek. Ze moeten zeker wel gemaakt kunnen worden, maar er moet goed worden gecontroleerd of de deelnemers wel geschikt zijn om mee te doen. Ze moeten zich bewust zijn van de gevolgen van hun deelname. Je wordt in deze programma’s genadeloos aangepakt en afgestraft, en vervolgens krijg je de reacties op sociale media ook nog over je heen.”

Bij die weerbaarheidscontrole gaat het vaak mis, ziet Timonen. „Om een kwetsbare deelnemer eruit te kunnen pikken moet je niet alleen klinische ervaring hebben, maar ook kennis van de media. Dat zou alleen gedaan moeten worden door BIG-geregistreerde psychologen.” Ook tijdens het programma is betrokkenheid van een psycholoog belangrijk. „Iemand moet de programmamakers op hun vingers kunnen tikken wanneer ze te ver gaan. Deelnemers kunnen niet altijd zelf zien wanneer hun grens wordt overschreden.”

OnlyFans

Die grenzen worden steeds verder opgerekt, mede doordat programmamakers steeds meer uit de kast moeten trekken om de aandacht van het publiek te behouden. „Het publiek is door sociale media steeds meer gewend aan snelle content. Je moet de kijkers dan wel blijven boeien in een aflevering van een uur. Maar het hoeft niet per se steeds heftiger, daar moeten de programmamakers wel een grens aan stellen.”

Dat de deelnemers aan loverealityprogramma’s zoals Ex on the Beach zich steeds heftiger gaan gedragen is logisch, zegt oud-deelneemster Bella. „Als er niks gebeurt, is het seizoen gewoon saai’. Ze verwijst naar Love or Leave – de ‘onschuldigere’ spin-off van Temptation Island. Volgens haar was dat „één grote flop”.