Вчені змоделювали кожен атом одного гена

Великий план

Вчені з Лос-Аламоської національної лабораторії кажуть, що вони створили імітацію, яка моделює поведінку кожного окремого атома в одному гені людини. Це означає мільярд рухомих частин одночасно — подвиг, настільки складний, що вчені говорять, що їм потрібно чекати суперкомп'ютерів нового покоління, якщо вони хочуть змоделювати цілу хромосому або, ще краще, людський геном.

Проте, модель може дати вченим нове розуміння того, як молекули ДНК поводяться на регулярній основі, згідно з їхніми дослідженнями, опублікованими минулого тижня в Журналі обчислювальної хімії — моделювання не тільки для обчислювальних хвастощів, але також інструмент, який може привести до появи нових ліків.

Атомна медицина

Розуміючи поведінку кожного окремого атома ДНК, вчені могли виявити нові медичні відкриття.

«Важливо розуміти ДНК на цьому рівні деталізації, тому що ми хочемо точно зрозуміти, як вмикаються і вимикаються гени», — сказала біолог з Лос-Аламоса Карісса Санбонмацу в прес-релізі. «Знання того, як це відбувається, може розкрити секрети того, як багато хвороб відбувається».

Перші кроки

Поки що симуляція неймовірно повільна. Згідно зі статтею, він може моделювати тільки одну наносекунду молекулярної активності в день.

Це набагато нижче швидкості біомедичних симуляцій, розроблених з урахуванням практичності, що говорить про те, що вчені розширили свою обчислювальну потужність до абсолютного межі, щоб змоделювати всі мільярди атомів одночасно.

«Прямо зараз ми змогли змоделювати цілий ген за допомогою суперкомп'ютера Trinity в Лос-Аламосі», — сказала в прес-релізі фізика з Лос-Аламоса Анна Лаппала. «У майбутньому ми зможемо використовувати суперкомп'ютери exascale, які дадуть нам можливість змоделювати весь геном».

Джерела: Phys.org