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

Legutóbbi tartalom

A majmok gondolkodása rugalmasabb lehet mint az embereké

A Georgia Állami Egyetem új kutatása szerint, amikor arról van szó, hogy új hatékonyabb megoldásokat keresünk egy probléma megoldására, akkor…

2019-11-16

Sikeres volt az első szupravezető szélturbina tesztje

Sikerrel zárult az első szupravezető rotorral ellátott szélturbina tesztje. A 3,6 megawattos előállítására képes turbinát az EcoSwing tervezte és gyártotta…

2019-11-16

Megfejtették a fotoszintézist irányító fehérje szerkezetének titkát

A kutatóknak sikerült megfejteniük a fotoszintézisben kulcsfontosságú szerepet betöltő egyik vegyület felépítését. Szakértők szerint ezzel megnyílhat a lehetőség a folyamat…

2019-11-16

Már ereket is sikerült nyomtatni a mesterséges bőrbe

A Rensselaer Politechnikai Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert, amivel lehetségessé válik a teljesen élő bőr 3D nyomtatása véredényekkel kiegészítve. A…

2019-11-08

A kávé a felére csökkentheti a májrák kialakulásának kockázatát

A Queen's University tudósai felfedezték, hogy a kávét fogyasztók körében lényegesen alacsonyabb a májrák leggyakoribb fajtájában (HCC) szenvedők száma. A…

2019-11-08

Mágneses mezővel szétválasztható ragasztót fejlesztettek ki

A Sussex Egyetem kutatói kifejlesztettek egy ragasztót, aminek ragadását a mágneses mező segítségével meg lehet szüntetni. A csapat szerint így…

2019-11-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom