Вперше створено комп'ютерну модель життєвого циклу мікроорганізму

Учение зі Стенфордського університету та Інституту ім Крейга Вентера, розробили першу комп'ютерну модель цілого мікроорганізму, скромною одноклітинної бактерії, яка живе в людських геніталіях і дихальних шляхах.

По повідомленнями експертів і вчених, дана робота стала гігантським кроком до розробки комп'ютерних лабораторій, які зможуть виробляти тисячі експериментів набагато швидше, ніж це можливо зараз. Це дозволить вченим розкрити секрети таких захворювань як рак і хвороба Альцгеймера.

"Ви щотижня читаєте в газеті про відкриття гена раку або гена болезні Альцгеймера", - сказав Маркус Коверт зі Стенфорда, який очолював це дослідження. "Тоді чому ми до цих пір не вилікували всі ці захворювання? Відповідь, звичайно, полягає в тому, що рак - це не проблема одного гена; тут мають місце тисячі чинників ".

Для медиків і біохіміків, комп'ютерні моделі дозволять значно прискорити ранні стадії пошуку нових хімічних сполук. А для молекулярних біологів, досить акуратні моделі дозволять глибше зрозуміти базові принципи життєдіяльності клітин.

Доктор Коверт сказав: "Що відрізняє нашу роботу від всіх інших, так це те, що ми включили всі гени і всі відомі функції генів".

Модель повного життєвого циклу патогена під назвою Mycoplasma genitalium, була представлена ??в п'ятницю в журналі Cell.

Все розрахунки проводяться на кластері з 128 комп'ютерів, які моделюють життєвий цикл клітини на молекулярному рівні, включаючи взаємодію 28 категорій молекул, таких як ДНК, РНК, протеїни і проміжні продукти обміну речовин під назвою метаболіти.

Учение використовували дані з понад 900 наукових публікацій, для підтвердження точності їх комп'ютерної моделі.

"На даний момент, моделювання одного поділу клітини займає 10 годин і генерує полгигабайта даних", - пише доктор Коверт.

Колічество генів цієї бактеріі становить 525, що значно менше, ніж в іншої бактерії, часто застосовується в лабораторіях, E. coli (4288 генів).

"Головне питання для всіх нас: що станеться, якщо ми змоделюємо крупніший організм, наприклад, E. coli, дріжджі або навіть, з часом, людську клітину? ", - Запитав доктор Коверт. Він зазначив, що E. coli ділиться кожні 20-30 хвилин і кількість молекулярних взаємодій при цьому значно вище, що потребують великих обчислювальних ресурсів.

"У мене буде відповідь через кілька років", - написав он.

Орігінал (на англ. Мовою): Nytimes.com

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед