Новости:Наука

Вернуться на главную

Ученые создали самую полную компьютерную модель гена ДНК

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, об этом сообщает портал hi-news.ru​, со ссылкой на 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.



ГИПОРТ
 

Комментарии читателей

  • 18.08.2019 | 19:37 ссылка
    dafwafawf

  • 30.07.2019 | 09:06 ссылка
    Круто, а пользователи наконец-то нашли годное онлайн казино в сети - https://6azino-777.com
    И это азино 777 - самая топовая штука в мире. Играй и зарабатывай!


Это интересно: