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=80		 Надрукувати

Построена компьютерная модель живого организма на атомном уровне

Построена компьютерная модель живого организма на атомном уровне

версія українською
Общий вид смоделированного на компьютере вируса-сателлита табачной мозаики (рис. с сайта www.news.uiuc.edu)
   Группа биоинформатиков из Университета штате Иллнойс в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) и Университета штата Калифорния в Ирвине (University of California at Irvine) впервые в мире построила динамическую компьютерную модель целого живого организма на атомном уровне — вируса, говорится в пресс-релизе Университета штате Иллнойс.


   Вирусы являются самыми простыми живыми существами. Многие биологи даже не признают их организмами и называют органическими частицами. Размножаться вирусы могут, только проникнув в живую клетку и используя ее ресурсы и механизмы. Для моделирования был выбран самый один из самых простых известных вирусов — вирус-сателлит табачной мозаики. Его размер составляет всего около 20 нм. Свое название он получил за то, что не может даже самостоятельно взять под контроль клетку и размножается только в тех клетках, которые уже атакованы вирусом табачной мозаики, который часто поражает сельскохозяйственные культуры, в особенности томаты.
   По сути, чтобы построить модель вируса, ученые выполнили инженерный анализ («reverse engineer») готового вируса и постарались воплотить в программе все детали его строения.
   Вирус-сателлит состоит из сферической молекулы РНК, окруженной белковой оболочкой. Чтобы обеспечить реалистичность модели виртуальный вирус поместили в крошечную капкльку соленой воды. Вся модель в целом содержала более миллиона атомов. Их взаимное расположение и движение рассчитывалось с учетом сил межатомного взаимодействия, как это обычно делается при моделировании макромолекул.
   Пока модель не позволяет проследить за поведением вируса в клетке, поскольку для этого понадобилось бы смоделировать внутриклеточную среду. Однако расчет, выполненный в американском Национальном центре суперкомпьютерных приложений (NCSA), позволил в течение короткого отрезка модельного времени следить за динамикой вируса, когда он представлен самому себе. В результате были и уточнены механические свойства и внутреннее строение вирусной частицы.
   Полученные результаты принесут в будущем большую пользу в деле разработки противовирусных средств, а, кроме того, модель строения белковой оболочки вируса может пригодиться для создания искусственных наномашин.
   Несмотря на то, что в новой модели действительно впервые в мире на компьютере целиком смоделировано живое существо, это не самый крупный расчет подобного рода. Осенью прошлого года в Лос-Аламосской национальной лаборатории была создана динамическая модель работы рибосомы, синтезирующей молекулу белка, в которой модели учитывалось движение более 2,5 млн атомов.

Источник : Элементы




Arbalet | 15.03.2006 10:50