Forskere fra Los Alamos national laboratory har skabt den mest omfattende til dato computer model af hele DNA-genet, og som krævede en simulering af en milliard atomer. Ekspertgruppen bemærker, at deres model vil hjælpe forskerne til bedre at forstå og udvikle lægemidler til sygdomme, såsom kræft, ifølge en pressemeddelelse offentliggjort på portalen Phys.org.
“Det er vigtigt at forstå DNA på dette niveau af detaljer, fordi vi ønsker at vide præcis, hvordan gener tændes og slukkes. Viden om, hvordan dette sker, kan afsløre hemmelighederne af udviklingen af mange sygdomme,” siger Carissa Sanbonmatsu, en strukturel biolog ved Los Alamos national laboratory.
Modellering af gener på atomistic niveau er det første skridt til at opnå en fuld forklaring på, hvordan DNA-udvider og sammentrækker sig, hvad der styrer den genetiske tænde og slukke.
Biolog Sanbonmatsu Carissa og hendes team af forskere gennemført en revolutionerende simulation på en supercomputer Trinity i Los Alamos, den sjette resultater i verden i dag.
DNA er grundlaget for alt liv, og indeholder gener, der koder for struktur og aktiviteter af den menneskelige krop. I den menneskelige krop nok DNA til wrap Jorden 2,5 millioner gange, hvilket betyder, at det er forseglet meget præcist og korrekt.
Lange trådlignende DNA-molekyle, der er viklet på et netværk af små molekylære spoler. Derefter, da disse spoler rotere og spin, som direkte påvirker tænde og slukke for gener. Når DNA mere kompakt, gener slukke, og når DNA er i vækst, gener i prisen. Forskerne kan endnu ikke forstå, hvordan og hvorfor dette sker.
Selv om atomistic model er nøglen til mysteriet, modellering DNA på dette niveau er udfordrende og kræver enorme design og ydeevne.
“Lige nu, vi har været i stand til at modellere et gen ved hjælp af en supercomputer Trinity. I fremtiden kan vi bruge Exascale supercomputere, som vil sætte os i stand til at simulere hele genomet”, siger Anna Lappala, en fysiker fra laboratorier i Los Alamos.
Exascale er en ny generation af supercomputere, der kan udføre beregninger, mange gange hurtigere end moderne maskiner. Med så store databehandling, vil forskere være i stand til at simulere hele det menneskelige genom, som giver mere information om, hvordan gener tændes og slukkes.
I en ny undersøgelse offentliggjort i Journal of Computational Chemistry, et team af forskere fra Los Alamos i Los angeles sammen med forskere fra Japan Center for computational science RIKEN, forskere fra new Mexico og University of new York at indsamle et stort antal af forskellige eksperimentelle data og forbinde dem sammen for at skabe et fuldt atomare model, hvilket er i overensstemmelse med disse data.
Computer modellering af denne slags, er baseret på eksperimenter, herunder opsamling af kropsbygning og af kromatin, cryoelectron mikroskopi og x-ray krystallografi og en vifte af avancerede algoritmer, computer simulering, skabt af specialister i Javon ved Yong fra RIKEN og Chan shun Tung i Los Alamos.
For at diskutere nyheder i vores Telegram chat.