El Portal de las Tecnologías para la Innovación

Investigadores mapearán la dinámica de las enzimas con la primera supercomputadora de IA de Dinamarca

La Fundación Novo Nordisk y el Centro Danés para la Innovación en Inteligencia Artificial han seleccionado los primeros proyectos de investigación que tendrán acceso al superordenador de inteligencia artificial ‘Gefion’. Entre ellos se encuentra un proyecto de investigación de la DTU que mapeará la dinámica de las enzimas y desarrollará enzimas que puedan convertir el CO2 en combustibles y productos químicos sostenibles.

Un proyecto de investigación de alto perfil de la DTU se encuentra entre los primeros seis proyectos que han logrado pasar por el ojo de la aguja y tendrán acceso a la nueva supercomputadora de IA financiada por la Fundación Novo Nordisk y el Fondo Danés de Exportación e Inversión establecido en colaboración con la empresa tecnológica estadounidense NVIDIA. En el proyecto, investigadores de diferentes departamentos y centros de la DTU utilizarán un nuevo tipo de aprendizaje automático para realizar simulaciones a gran escala de enzimas y mapear cómo se mueven. Al comprender su dinámica, los investigadores pueden desarrollar enzimas más eficientes que puedan convertir el CO2 capturado en combustibles  y productos químicos sostenibles. «El acceso a Gefion nos permitirá estudiar una clase de enzimas muy interesantes que pueden convertir el  CO2 en combustibles y productos químicos sostenibles. Esto se puede hacer con una precisión y una velocidad sin precedentes, lo que nos permitirá identificar enzimas nuevas y eficientes para convertir el CO2 en combustibles sostenibles como el metanol», afirma el profesor de la DTU Tejs Vegge y director del Pioneer Center CAPeX. Junto con el investigador principal Carlos G. Acevedo-Rocha y un amplio equipo de investigadores de la DTU, Tejs Vegge está detrás del proyecto. Utilizando diferentes enfoques interdisciplinarios, están trabajando para descifrar el código para proporcionar combustibles ecológicos a gran escala. En el futuro, el uso de enzimas para convertir el CO2 capturado podría  ser un complemento sostenible y eficiente a los procesos de generación de energía a partir de X creados por el hombre que utilizamos hoy.

Visión verde

El hecho de que la DTU sea una de las primeras universidades en tener acceso a la supercomputadora subraya la visión de la universidad de marcar una diferencia positiva para la sociedad y la transición ecológica, afirma Christine Nellemann, decana de Sostenibilidad, Diversidad, Inclusión y Colaboraciones Internacionales de la DTU.La extraordinaria potencia informática de Gefion abre oportunidades completamente nuevas en la investigación de tecnologías ecológicas que pueden ayudar a acelerar nuestra transición a la energía renovable.

«Que nuestros investigadores tengan la oportunidad de ejecutar grandes conjuntos de datos y simulaciones de excelentes iniciativas de investigación de DTU en Gefion no solo significa que podemos aprender más sobre los procesos propios de la naturaleza para convertir CO2, sino también que podemos entregar resultados más rápidamente, lo cual es crucial si queremos ofrecer soluciones para contrarrestar el calentamiento global».

Christine Nellemann Decana de Sostenibilidad, Diversidad, Inclusión y Colaboraciones Internacionales en DTU.

La enzima formiato deshidrogenasa, representada como espirales con los colores del arco iris, convierte el CO2 en el producto formiato, representado como pequeñas bolas blancas. El cofactor NAD+, que permite la reacción, se muestra con bolas grises. El azul representa muchas moléculas pequeñas de agua que rodean y disuelven la enzima.

La potencia informática acelerará la investigación básica

Las enzimas ya desempeñan un papel importante en nuestra vida cotidiana como pequeñas máquinas que ayudan a acelerar las reacciones químicas, no solo en nuestro cuerpo, sino también en la producción de alimentos, medicamentos, biomateriales sostenibles y productos químicos. Las enzimas también desempeñan un papel central en muchos procesos biológicos que implican la conversión de CO2  en la naturaleza. Al comprender estos procesos, podemos desarrollar enzimas eficientes que puedan convertir 

el CO2 capturado en combustibles sostenibles como el metanol. Con Gefion, el equipo interdisciplinario puede simular un número mucho mayor de átomos y tener en cuenta cómo las enzimas se ven afectadas por los fluidos, lo que es crucial para predecir con precisión su función y movimientos a lo largo del tiempo. «Diseñar enzimas de alto rendimiento es complejo y muy difícil. Requiere una potencia informática extraordinaria y nos obliga a probar los diseños de enzimas calculados en el laboratorio y aprender de los resultados. Realizar experimentos y pruebas en el laboratorio es muy importante para validar las simulaciones de supercomputadoras y las predicciones calculadas. Esto es crucial cuando se utiliza inteligencia artificial para acelerar la investigación», afirma el investigador principal de la DTU Carlos G. Acevedo-Rocha.  UTD. C. A-R. Traducido al español

Artículos relacionados

Scroll al inicio