![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Cercetătorii simulează comportamentul unei „celule minime” vii în trei dimensiuni![]() _ Cercetătorii simulează comportamentul vieții " „celula minimă” în trei dimensiuniOamenii de știință raportează că au construit o „celulă minimă” vie cu un genom redus până la elementele esențiale – și un model computerizat al celulei care oglindește comportamentul acesteia. Prin perfecționarea și testarea modelului lor, oamenii de știință spun că dezvoltă un sistem pentru prezicerea modului în care modificările genomilor, condițiilor de viață sau caracteristicilor fizice ale celulelor vii vor modifica modul în care acestea funcționează. Ei raportează descoperirile lor în jurnalul Cell. Celulele minime au genomuri reduse care poartă genele necesare pentru a-și replica ADN-ul, pentru a crește, a diviza și a îndeplini majoritatea celorlalte funcții care definesc viața, a spus Zaida (Zan) Luthey-Schulten, un profesor de chimie la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, care a condus munca cu studentul absolvent Zane Thornburg. „Ceea ce este nou aici este că am dezvoltat un model cinetic tridimensional, complet dinamic al unei celule minime vii, care imită ceea ce se întâmplă în celula reală”, a spus Luthey-Schulten. Simularea evidențiază locația precisă și caracteristicile chimice ale miilor de componente celulare în spațiul 3D la scară atomică. Urmărește cât timp durează aceste molecule să difuzeze prin celulă și să se întâlnească unele cu altele, ce tipuri de reacții chimice au loc atunci când se întâmplă și câtă energie este necesară pentru fiecare pas. Pentru a construi minimul Celulă, oamenii de știință de la Institutul J. Craig Venter din La Jolla, California, s-au orientat către cele mai simple celule vii - micoplasmele, un gen de bacterii care parazitează alte organisme. În studiile anterioare, echipa JCVI a construit un genom sintetic căruia îi lipsesc cât mai multe gene neesențiale și a crescut celula într-un mediu îmbogățit cu toți nutrienții și factorii necesari pentru a o susține. Pentru noul studiu, echipa a adăugat înapoi câteva gene pentru a îmbunătăți viabilitatea celulei. Această celulă este mai simplă decât orice celulă naturală, ceea ce face mai ușor de modelat pe un computer. Simularea a ceva la fel de enorm și complex ca o celulă vie se bazează pe date din decenii de cercetare, a spus Luthey-Schulten. Pentru a construi modelul computerizat, ea și colegii ei din Illinois au trebuit să țină seama de caracteristicile fizice și chimice ale ADN-ului celulei; lipide; aminoacizi; și mașini de transcripție genetică, traducere și construcție de proteine. De asemenea, au trebuit să modeleze modul în care fiecare componentă a difuzat prin celulă, ținând evidența energiei necesare pentru fiecare pas din ciclul de viață al celulei. Unitățile de procesare grafică NVIDIA au fost folosite pentru a efectua simulările. „Am construit un model de computer bazat pe ceea ce știam despre celula minimă, apoi am rulat simulări”, a spus Thornburg. „Și am verificat pentru a vedea dacă celula noastră simulată se comportă ca un lucru real.” Simulările au oferit cercetătorilor o perspectivă asupra modului în care celula reală „echilibrează cerințele metabolismului, proceselor genetice și creșterii sale”. spuse Luthey-Schulten. De exemplu, modelul a arătat că celula a folosit cea mai mare parte a energiei sale pentru a importa ioni și molecule esențiale prin membrana celulară. Acest lucru are sens, a spus Luthey-Schulten, deoarece micoplasmele obțin cea mai mare parte a ceea ce au nevoie pentru a supraviețui de la alte organisme. Simulările au permis, de asemenea, lui Thornburg să calculeze durata de viață naturală a ARN-ului mesager, modelele genetice pentru construirea proteinelor. . Ei au dezvăluit, de asemenea, o relație între viteza cu care lipidele și proteinele membranei au fost sintetizate și modificările suprafeței membranei și ale volumului celular. „Am simulat toate reacțiile chimice din interiorul unei celule minime – de la naștere până la naștere. timpul se împarte două ore mai târziu”, a spus Thornburg. „De aici, obținem un model care ne spune despre cum se comportă celula și cum o putem complexa pentru a-și schimba comportamentul.” „Am dezvoltat un model cinetic tridimensional, complet dinamic al unei celule minime vii”, a spus Luthey-Schulten. „Modelul nostru deschide o fereastră asupra funcționării interioare a celulei, arătându-ne modul în care toate componentele interacționează și se schimbă ca răspuns la indicii interne și externe. Acest model – și alte modele mai sofisticate care vor veni – ne vor ajuta să înțelegem mai bine principiile fundamentale ale vieții.” Luthey-Schulten deține Catedra Murchison-Mallory de Chimie. Ea este profesor de fizică și o afiliată a Institutului Beckman pentru Știință și Tehnologie Avansată, Carl. Institutul R. Woese pentru Biologie Genomică, Centrul pentru Biofizică și Biologie Cantitativă și grupul de Biofizică Teoretică și Computațională de la U. of I. Ea este, de asemenea, co-director al Centrului pentru Fizica Celulelor Vii al Fundației Naționale de Știință din Illinois. .
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
10:03
_ „MOTIVAT DE URĂ”
ieri 21:22
_ ANDROID...
ieri 21:22
_ UPDATE: APLICAȚIA DRUDGE IPHONE, IPAD...
ieri 21:22
_ Brees sugerează revenirea NFL...
ieri 21:20
_ Amber reia mărturia...
ieri 21:19
_ SET DE AUZ OZN PENTRU DEAL...
ieri 21:17
_ Tom Cotton arată planurile '24...
ieri 21:17
_ Pence se întoarce din morți GOP...
ieri 21:15
_ Vânzătorul furios!
ieri 21:15
_ Marched With Proud Boys pe 6 ianuarie...
ieri 21:11
_ „MOTIVAT DE URĂ”
ieri 21:11
_ CHINEZA ȚINTĂ TAIWANEZA
ieri 21:10
_ Negocieri între Ucraina și Rusia. Pe net
ieri 20:17
_ CRISPR acum posibil la gandaci
ieri 15:01
_ BREAKING - Premeirul francez a demisionat
ieri 14:38
_ Magneți cuantici în mișcare
ieri 13:57
_ Reînvierea restaurantelor după pandemie
ieri 13:32
_ Imagine: Galaxie eliptică gigant UGC 10143
ieri 13:22
_ Vă prezentăm noua vicontesă Newport
ieri 12:17
_ Ultima furtună de nisip a oprit Irakul
ieri 12:03
_ Euro trades at 4.9469 RON
ieri 12:02
_ Germania a început recensământul naţional
|
Comentarii:
Adauga Comentariu