Oamenii de știință americani au creat primul model biomolecular din lume al genomului uman

O echipă de oameni de știință din Laboratorul Național Los Alamos condusă de biologul structural Karissa Sanbomatsu a creat cel mai mare model din lume al genei ADN uman. Modelul este alcătuit din mai mult de un miliard de atomi și ar putea ajuta la revoluționarea înțelegerii modului în care funcționează genele.

Modelarea genelor la nivel atomic este primul pas pentru a înțelege modul în care ADN-ul se extinde și se contractă, ceea ce afectează modul în care genele se activează / se opresc. Pentru o astfel de simulare la scară largă, oamenii de știință au folosit supercomputerul Trinity din Los Alamos, care ocupă locul șase în lume în ceea ce privește viteza.

ADN-ul este baza tuturor ființelor vii și conține gene care codifică structurile și activitățile corpului uman. Scara ADN-ului este evidențiată de faptul că, dacă îl „descurci”, obții o structură filamentoasă care poate încinge pământul de 2, 5 milioane de ori.

O moleculă lungă de ADN filamentos este înfășurată în jurul unei rețele de bobine minuscule care se rotesc pentru a activa și opri genele. Ramura științei care se ocupă cu studiul acestor procese se numește epigenetică. În special, ea studiază procesul de dezvoltare a fătului în uter și formarea bolilor ereditare.

Dacă ADN-ul este compact, genele sunt oprite. De ce se întâmplă acest lucru, oamenii de știință nu sunt încă clari. Aparent, pentru a afla motivele, veți avea nevoie de un computer cu o putere și mai mare - Exascale. Cu ajutorul său, oamenii de știință speră să creeze un model al întregului genom uman și să înțeleagă principiul genelor „pornire / oprire”.

Simulările de acest tip se bazează pe experimente care implică captarea conformației cromatinei, microscopie crioelectronică și cristalografie cu raze X, precum și o serie de algoritmi sofisticati de simulare pe computer.