Oamenii de ştiinţă de la Universitatea Stanford şi de la Institutul Craig Venter au dezvoltat primul software care simulează un organism întreg, o bacterie unicelulară care trăieşte în organele genitale umane şi în tractul respirator.
Specialiştii spun că proiectul reprezintă un pas uriaş spre dezvoltarea laboratoarelor computerizate în care se vor putea realiza mii de experimente într-un ritm foarte rapid, lucru care ar ajuta la dezlegarea misterelor din spatele cancerului sau al bolii Alzheimer.
Pentru cercetătorii din domeniul medicinei şi pentru biochimişti, software-ul de simulare va fi in instrument ce va ajuta la scanarea rapidă şi eficientă a noilor compuşi. De asemenea, pentru specialiştii care studiază biologia moleculară, programul va asigura o mai bună înţelegere a principiilor de bază ale funcţionării celulelor.
Acest tip de modelare este deja utilizat pentru studierea unor serii de procese celulare individuale, precum cele ale metabolismului. Spre deosebire de acestea, noul sistem include toate genele (în număr de 525) bacteriei Mycoplasma genitalium şi toate funcţiile cunoscute ale acestora.
Simularea, care funcţionează pe 128 de computere, modelează întregul ciclu de viaţă al celulelor la nivel molecular, cartografiind interacţiunile a 28 de categorii de molecule, incluzând ADN, ARN, proteine şi molecule mici cunoscute drept metaboliţi, generate în urma proceselor celulare. Pentru a crea simularea, oamenii de ştiinţă au avantajul de a utiliza studii anterioare. Ei au putut prelua informaţii din peste 900 de lucrări ştiinţifice pentru a valida acurateţea programului lor. Cu toate acestea, ei au recunoscut că simularea acestui sistem biologic simplu împinge funcţionarea computerelor la maximum.
"Acum, funcţionarea unei singure simulări pentru o singură diviziune celulară durează 10 ore şi generează o jumătate de gigabit de informaţie", a explicat dr. Markus W. Covert, coordonatorul studiului.
În proiectarea modelului lor, oamenii de ştiinţă au ales o abordare numită programare orientată pe obiect, care compară designul mai multor sisteme de software. Creatorii de softwareîşi organizează programele în module care pot comunica unul cu altul prin transferarea informaţiilor înainte şi înapoi. În mod similar, simularea vieţii bacteriei reprezintă o serie de module care mimează diverse funcţii ale celulei.
Mycoplasma genitalium este un parazit care cauzează boli cu transmitere sexuală. El are cel mai mic genom (foto) întâlnit până acum la organisme independente şi este cu mult mai puţin complex decâtE. coli, care are 4.288 gene.
No comments:
Post a Comment