Um novo método desenvolvido por pesquisadores da Universidade da Califórnia, São Francisco (UCSF) pode ajudar os pesquisadores de microscopia crioeletrônica (crio-EM) a distinguir entre átomos e ruído em seus dados. Este avanço poderia levar a imagens mais precisas e detalhadas de proteínas e outras moléculas biológicas.

Cryo-EM é uma técnica de imagem poderosa que permite aos cientistas visualizar a estrutura de proteínas e outras moléculas biológicas em três dimensões. A técnica funciona congelando uma amostra de moléculas em nitrogênio líquido e depois usando um microscópio eletrônico para tirar fotos da amostra congelada. As imagens resultantes podem ser usadas para criar um modelo tridimensional da molécula.

No entanto, as imagens crio-EM costumam ser ruidosas, o que pode dificultar a distinção entre átomos e ruído. Isto é especialmente verdadeiro para moléculas pequenas, como proteínas.

O novo método, denominado “AtomHunter”, usa um algoritmo de aprendizado de máquina para identificar átomos em imagens crio-EM. O algoritmo é treinado em um banco de dados de estruturas atômicas conhecidas e pode usar essas informações para identificar átomos em novas imagens.

"O AtomHunter é um avanço significativo na crio-EM", disse o principal autor do estudo, Dr. Yifan Cheng, pós-doutorado no Departamento de Bioengenharia e Ciências Terapêuticas da UCSF. “Isso permitirá aos pesquisadores obter imagens mais precisas e detalhadas de proteínas e outras moléculas biológicas”.

Os pesquisadores testaram o AtomHunter em uma variedade de imagens crio-EM, incluindo imagens de proteínas, vírus e bactérias. Eles descobriram que o AtomHunter foi capaz de identificar átomos em todas as imagens, mesmo em imagens barulhentas onde os átomos eram difíceis de ver.

"O AtomHunter é uma nova ferramenta poderosa que será de grande valor para os pesquisadores de crio-EM", disse o autor sênior do estudo, Dr. Dmitri K. Saldin, professor do Departamento de Bioengenharia e Ciências Terapêuticas da UCSF. “Isso permitirá aos pesquisadores obter imagens mais precisas e detalhadas de proteínas e outras moléculas biológicas, o que levará a uma melhor compreensão de sua estrutura e função”.