luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Ученые создали самую полную компьютерную модель гена ДНК

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории создали самую полную на сегодняшний день компьютерную модель всего гена ДНК, что потребовало моделирования одного миллиарда атомов. Специалисты отмечают, что их модель поможет исследователям лучше понять и разработать лекарства от таких болезней, как рак, сообщает пресс-релиз, опубликованный на портале Phys.org.



«Важно понимать ДНК на этом уровне детализации, потому что мы хотим точно знать, как гены включаются и выключаются. Знание того, как это происходит, может раскрыть секреты того, как развивается множество болезней», — комментирует Карисса Санбонмацу, структурный биолог из Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Моделирование генов на атомистическом уровне является первым шагом к получению полного объяснения того, как ДНК расширяется и сжимается, что контролирует генетическое включение и выключение.

Биолог Карисса Санбонмацу и ее команда исследователей провели революционную симуляцию на суперкомпьютере Trinity в Лос-Аламосе, являющимся шестым по быстродействию в мире на сегодняшний день.
ДНК является основой для всего живого и содержит гены, которые кодируют структуры и деятельность человеческого организма. В человеческом теле достаточно ДНК, чтобы обернуть Землю 2,5 миллиона раз, что означает, что она уплотнена очень точно и организованно.

Длинная нитевидная молекула ДНК намотана на сеть крошечных молекулярных катушек. То, как эти катушки вращаются и раскручиваются, напрямую влияет на включение и выключение генов. Когда ДНК более компактна, гены выключаются, а когда ДНК расширяется, гены включаются. Исследователи пока не понимают, как и почему это происходит.



Хотя атомистическая модель является ключом к разгадке тайны, моделирование ДНК на этом уровне является непростой задачей и требует огромных вычислительных производительности.

«Прямо сейчас мы смогли смоделировать целый ген с помощью суперкомпьютера Trinity. В будущем мы сможем использовать суперкомпьютеры Exascale, которые дадут нам возможность смоделировать весь геном», — комментирует Анна Лаппала, физик из лаборатории в Лос-Аламосе.

Exascale — это новое поколение суперкомпьютеров, способных выполнять вычисления во много раз быстрее, чем современные машины. С такими огромными вычислительными возможностями исследователи смогут моделировать сразу весь человеческий геном, предоставляя еще больше информации о том, как гены включаются и выключаются.

В новом исследовании, опубликованном в издании Journal of Computational Chemistry, команда ученых из Лос-Аламоса объединилась с исследователями из японского Центра вычислительных наук RIKEN, учеными из Нью-Мексико и Университета Нью-Йорка, чтобы собрать большое количество различных экспериментальных данных и соединить их вместе, чтобы создать полностью атомную модель, которая согласуется с этими данными.

Компьютерное моделирование такого рода основано на экспериментах, включая захват конформации хроматина, криоэлектронную микроскопию и рентгеновскую кристаллографию, а также ряд сложных алгоритмов компьютерного моделирования, созданными специалистами Джейвун Ёнгом из RIKEN и Чань-Шун Тангом из Лос-Аламоса.

Tags: ДНК
Subscribe

Posts from This Journal “ДНК” Tag

promo nemihail 19:00, yesterday 69
Buy for 20 tokens
Заказчиков выступал никто иной, как российские спецслужбы. Это их почерк Фото: Яндекс Картинки (Киев) "Убийство Шеремета было совершено с целью дестабилизировать ситуацию". Всем желающим показали кадры с камеры видеонаблюдения, на которых запечатлены убийцы журналиста. Ими…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments