Kategóriák Tech

Több mint egy milliárd atom alkotta gént modelleztek le

A Los Alamos Nemzeti Laboratórium kutatói elkészítették a DNS egy génjének eddigi leghatalmasabb szimulációját, amihez több mint egy milliárd atom lemodellezésére volt szükség és a remények szerint az örökletes betegségek és a rák elleni küzdelemeben is segíthet majd a jövőben. Kiemelten fontos kérdés a DNS tekintetében, hogy az egyes gének mitől és hogyan kapcsolhatnak ki és be – ezeknek a mechanizmusoknak a hibái állhatnak több betegség mögött is.

A folyamat pontos megértésének egyik első lépése gének atomi szintű vizsgálata – amit később kibővíthetnek a DNS még összetettebb részeire, amíg végül az egész DNS-t leképezik így. Ehhez viszont szükség volt az egyetem Trinity szuperszámítógépére, ami a világon a hatodik leggyorsabb és általában a nukleáris anyagok biztonságos használata és hatásfokának elbírálására használják.

A DNS minden életforma genetikai adatait hordozza magában és az további génekre bontható, melyek az egyes testrészek felépítéséhez és működéséhez szükséges információkat kódolják. Hogy pontosabb képet kapjunk a DNS méreteiről, hogyha egy átlagos méretű emberből kivonnánk az összes DNS-t, akkor kinyújtva 2,5 milliószor meg tudná kerülni a Földet. Ez természetesen azt jelenti, hogy egy ekkora méretű vegyületnek rendkívül precíz és rendezett módokra van szüksége az összetömörödéshez.

Az összetömörödés pedig a helytakarosságon felül a gének működésének szabályozásában is szerepet játszik, mivel egy bizonyos tömörítettségi szint után a gének kikapcsolnak. Amíg ezt már eddig is jól ismerték a tudósok, addig a folyamat pontos lefolyása és a kiváltó okai már sokkal rejtélyesebbek. Amíg egy atomi szintű modell megoldást jelenthet a problémára, addig egyáltalán nem egyszerű feladat az elkészítése, amelyhez hatalmas számítási kapacitásra van szükség.

Jelenleg a Trinity szuperszámítógéppel is csak egy teljes gén lemodellezésére volt lehetőség, viszont a kutatók szerint a jövő exaszámítógépei már lehetőséget adnak majd a teljes genom lemodellezésére is. Ezek az exaszámítógépek lesznek a szuperszámítógépek következő generációja, amiknek számítási sebességét már nevükhöz hűen már exaFLOP-pokban mérik majd, ezzel többszörösen lekörözve mai társaikat.

A modellhez szükséges adatbázist a csapat a japán RIKEN Számítástechnikai Központ, az Új-Mexikó Konzorcium és a New Yor Egyetem által gyűjtött különböző kísérleti adatok – például krioelektron- és röntgenmikroszkópia – és az eddigi kifinomult számítástechnikai modellek felhasználásával készítették el.

Forrás: onlinelibrary.wiley.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

A brokkoliban lévő vegyület segíthet a rák elleni küzdelemben

Igaz lehet a népi bölcsesség, a brokkoli tényleg jót tesz nekünk. Már korábban is tudni lehetett, hogy a brokkoli és…

2019-05-23 8:22 du.

A Hold keletkezésével került víz a Földre

A Föld a Naprendszerben egyedülálló módon az egyetlen olyan égitest, amelyen nagy mennyiségű víz van és egy viszonylag nagy méretű…

2019-05-23 8:15 du.

Fényre cserélhetik az elektromosságot az adathordozókban

Elektromosság helyett fény impulzusokon alapuló szupergyors adatfeldolgozási eljárást fejlesztettek ki kutatók. A találmányban mágnesek felelnek a számítógép adatainak elraktározásáért, melyek…

2019-05-23 7:53 du.

Az eredmények megismételhetősége nem mindig jelenti azt, hogy valójában igazak

A reprodukálható tudományos eredmények nem mindig igazak és a valóban igazi eredmények nem mindig reprodukálhatóak. Legalábbis erre jutott a Idaho…

2019-05-22 7:34 du.

Több bokorlakó énekesmadárral jobban lehetne védekezni a poloskainvázió ellen

Ha sokkal több bokorlakó énekesmadár - mint a barátposzáta, a kis poszáta, a fülemüle vagy a vörösbegy - élne például…

2019-05-21 8:46 du.

A “hangyahidak” inspirálta rendszer megjavítja az áramkörök hibáit

A szociális rovar kolóniák rendkívül összetett módon képesek ön rendeződni; például két ág között a hangyák egymásba kapaszkodnak, hogy élő…

2019-05-21 8:37 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.