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.
|
ua 
ru 
|
Пошук...
|
Сайт відкрито 14.12.2005
