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

Újabb nagy felfedezést tett a Blue Brain az agyműködéssel kapcsolatban

Azt már eddig is tudtuk, hogy a neuronok a beléjük érkező elektromos jeleket kisebb részekre bontják, most viszont a Blue…

2019-07-21 6:51 du.

A nők agya úgy reagál a pornográf tartalmakra mint a férfiaké

A Biológiai Kibernetika Max Planck Intézetének kutatói bizonyítékot találtak arra, hogy a nők agya ugyanúgy reagál a pornográf tartalmakra, mint…

2019-07-21 6:44 du.

Mocsári növényekben lévő tápanyagok segíthették elő az agyi fejlődést

A megfigyelés, miszerint a kongói medencében élő bonobók a mocsaras területen az agyi fejlődéshez elengedhetetlen jódban gazdag vízi növényeket gyűjtenek,…

2019-07-16 9:12 du.

A légszennyezés miatt rosszabbul teljesítenek Kínában a napelemek

Egy nemzetközi felmérés szerint a kínai légszennyezés miatt drámaian romlik az ország napelemeinek teljesítménye. A tanulmányban az ország különböző részein…

2019-07-13 11:52 de.

Elkészült az adattárolókat és memóriákat is kiszorítható “univerzális memória”

A brit Lancaster Egyetem tudósai által felfedezett és szabadalmaztatott új számítógépes memória megoldást jelenthet a digitális technológia energiakrízisére. A tanulmányuk…

2019-07-13 11:48 de.

Már nem csak tudományos fantasztikum a mesterséges gravitáció

A mesterséges gravitáció már hosszú ideje jelen van a tudományos fantasztikum világában - például a 2001: Űrodüsszeia forgó űrhajója -,…

2019-07-07 6:45 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.