Distributed Computing team of Ukraine | Ukraine - Українська Команда Розподілених Обчислень | Ukraine - Украинская Команда Распределённых Вычислений - Новини (Архів)

https://distributed.org.ua/index.php?go=News&in=view&id=79		 Надрукувати

Побудовано комп'ютерну модель живого організму на атомному рівні

Побудовано комп'ютерну модель живого організму на атомному рівні

версия на русском
Загальний вид змодельованого на комп'ютері вірусу-сателіта тютюнової мозаїки (мал. із сайту www.news.uiuc.edu)
   Група біоинформатиків з Університету штату Іллінойс в Урбані-Шампейні і Університету штату Каліфорнія в Ірвині вперше у світі побудувала динамічну комп'ютерну модель цілого живого організму на атомному рівні — вірусу, говориться в прес-релізі Університету штату Іллінойс.


   Віруси є найпростішими живими істотами. Багато біологів навіть не визнають їх організмами й називають органічними частками. Розмножуватися віруси можуть, тільки проникнувши в живу клітину й використовуючи її ресурси й механізми. Для моделювання був обраний один з найпростіших відомих вірусів - вірус-сателіт тютюнової мозаїки. Його розмір становить усього близько 20 нм. Свою назву він одержав за те, що не може навіть самостійно взяти під контроль клітину й розмножується тільки в тих клітинах, які вже атаковані вірусом тютюнової мозаїки, що часто вражає сільськогосподарські культури, особливо томати.
   По суті, щоб побудувати модель вірусу, вчені виконали інженерний аналіз («reverse engineer») готового вірусу й постаралися втілити в програмі всі деталі його будови.
   Вірус-сателіт складається зі сферичної молекули РНК, оточеної білковою оболонкою. Щоб забезпечити реалістичність моделі віртуальний вірус помістили в крихітну крапельку солоної води. Вся модель у цілому містила більше мільйона атомів. Їхнє взаємне розташування та рух розраховувався з урахуванням сил межатомної взаємодії, як це звичайно робиться при моделюванні макромолекул.
   Поки модель не дозволяє простежити за поводженням вірусу в клітині, оскільки для цього знадобилося б змоделювати внутрішньоклітинне середовище. Однак розрахунок, виконаний в американському Національному центрі суперкомп'ютерних додатків (NCSA), дозволив протягом короткого відрізка модельного часу стежити за динамікою вірусу, коли він представлений самому собі. У результаті були уточнені механічні властивості й внутрішня будова вірусної частки.
   Отримані результати принесуть у майбутньому значну користь у справі розробки противірусних засобів, а, крім того, модель будови білкової оболонки вірусу може бути застосована для створення штучних наномашин.
   Незважаючи на те, що в новій моделі дійсно вперше у світі на комп'ютері цілком змодельоване жива істота, це не самий великий розрахунок подібного роду. Восени минулого року в Лос-Аламосській національної лабораторії була створена динамічна модель роботи рибосоми, що синтезує молекулу білка, у якій моделі враховувався рух більше 2,5 млн атомів.

Джерело : Элементы




Arbalet | 15.03.2006 10:44