Una biblioteca enorme donde cada libro es una instrucción precisa para ensamblar una molécula de proteína. La red neuronal AlphaFold2 ha leído millones de estos libros y ha aprendido a generar al instante un modelo tridimensional ya terminado. Pero dentro de esta red, en su 'cerebro', queda algo más: no solo reglas de ensamblaje, sino todo un atlas de los movimientos posibles de la proteína, su vida oculta.
Los investigadores idearon una manera de asomarse a ese atlas. Tomaron los tensores de pesos (las matrices de números que guardan el conocimiento de la red) del bloque Evoformer, una parte clave de AlphaFold2, y les aplicaron una convolución con desenfoque gaussiano. En otras palabras, 'desenfocaron' un poco la visión de la red para ver no una imagen nítida, sino un abanico de posibilidades. A este método lo llamaron espectroscopia neuronal.
El resultado fue sorprendente. Para la proteína ubiquitina, esa 'perturbación' mostró que sus partes se separan exactamente en el orden que se había determinado durante décadas en experimentos de laboratorio sobre plegamiento.
Para la proteína KaiB, que puede adoptar dos formas completamente distintas, las cinco versiones de la red entrenadas de forma independiente coincidieron: la segunda forma no se puede obtener mediante la perturbación. Y para la alfa-sinucleína, relacionada con la enfermedad de Parkinson, las cinco versiones produjeron cinco mapas diferentes pero internamente coherentes. Esto señaló dónde los datos de entrenamiento daban una señal clara y dónde la red seguía en la ignorancia. La prueba de control, introducir ruido aleatorio de la misma potencia, solo generaba basura informe, no movimientos con sentido. Los 93 millones de parámetros de la red no son solo un mecanismo, sino una huella congelada de la realidad física de las proteínas.
La ubiquitina, llamada así por su ubicuidad (del inglés ubiquitous, 'omnipresente'), consta de solo 76 aminoácidos, pero su ruta de plegamiento se ha estudiado durante décadas, y la red neuronal la reprodujo simplemente 'reflexionando' sobre la forma estática.
Esto recuerda a la idea de 'Parque Jurásico', donde los científicos extraían ADN de dinosaurios del ámbar, solo que aquí, de una red neuronal 'congelada' se extrae la dinámica oculta de las moléculas.