Francis Yoshimoto, professeur adjoint au département de chimie du Collège des sciences de l’UTSA, présente à ses étudiants du laboratoire de biochimie II une nouvelle façon d’apprendre : l’utilisation de casques de réalité virtuelle pour observer et analyser les structures des protéines.
Les étudiants de Yoshimoto ont utilisé le VizLab du Département d’informatique pour configurer ces casques de réalité virtuelle (VR). Les étudiants ont créé des instantanés d’une protéine à l’aide d’un logiciel informatique traditionnel, tel que Chimera ou Pymol, puis se sont rendus dans la même région de la protéine dans ProteinVR, un programme de visualisation moléculaire basé sur le Web qui permet de voir les protéines avec un casque VR.
Après avoir comparé les deux images, les étudiants ont préparé des instantanés 3D d’autres protéines et de leurs interactions avec des ligands ou des partenaires protéiques en recherchant dans la banque de données protéique d’autres protéines liées à la santé humaine, telles que la protéine de pointe du SRAS CoV-2, que le coronavirus utilise pour envahir les cellules humaines.
Les casques 3D VR se sont avérés un moyen efficace d’enseigner aux étudiants les structures des protéines, les immergeant dans une expérience d’apprentissage unique. Sous le visualiseur ProteinVR avec le casque Oculus, les étudiants pouvaient modifier leurs angles de vision de la protéine et naviguer vers l’avant et vers l’arrière à l’aide du joystick de la télécommande Oculus. Avec le casque allumé, les étudiants pouvaient voyager à l’intérieur de la protéine. S’ils voulaient se déplacer dans une direction différente autour de la protéine, ils pouvaient simplement incliner la tête tout en portant le casque et continuer à avancer et à reculer avec le joystick.
« Depuis plus de 15 ans, je regarde les protéines uniquement sur mon écran d’ordinateur », a déclaré Yoshimoto. « Mettre un casque de réalité virtuelle pour entrer dans une protéine réelle a été une expérience vraiment révélatrice pour moi et mes étudiants. »
La technologie de réalité virtuelle est déjà utilisée dans l’industrie biomédicale. Il a, par exemple, été utilisé pour aider les entreprises pharmaceutiques dans leur travail de conception de nouveaux médicaments, une avancée récente pour le développement de nouveaux médicaments. En recevant une exposition et une formation à la technologie VR, les étudiants de Yoshimoto ont pu appliquer les compétences acquises en classe d’une manière pertinente pour une future carrière dans la recherche biomédicale. Le projet est représentatif de l’engagement de l’UTSA envers des programmes qui offrent aux étudiants une meilleure compréhension des compétences commercialisables nécessaires sur le lieu de travail et sont particulièrement importants pour lier le succès en classe à la vie après l’obtention du diplôme pour les populations historiquement mal desservies.
Yoshimoto et ses instructeurs de laboratoire se sont associés au Research Computing Support Group de l’université pour organiser cette expérience d’apprentissage en réalité virtuelle.