Peneliti Laboratorium Nasional Los Alamos telah menciptakan simulasi terbesar dari seluruh gen DNA hingga saat ini. Prestasi ini membutuhkan 1 miliar atom untuk dimodelkan dan akan membantu peneliti lebih memahami Dan mengembangkan pengobatan untuk kanker dan penyakit lainnya. Karissa Sanbonmatsu, ahli biologi struktural di Los Alamos Laboratory, mengatakan: Memahami DNA pada tingkat detail ini sangat penting karena kami ingin memahami dengan tepat bagaimana gen hidup dan mati. . Mengetahui bagaimana ini terjadi dapat membuka rahasia tentang berapa banyak penyakit yang terjadi.
Pemodelan gen pada tingkat atom adalah langkah pertama untuk menjelaskan sepenuhnya bagaimana DNA mengembang dan berkontraksi, serta ekspansi dan kontraksi DNA mengontrol peralihan gen. Sanbonmatsu dan timnya melakukan simulasi terobosan pada superkomputer Trinity di Los Alamos, yang merupakan tercepat keenam di dunia. Kemampuan tersebut terutama mendukung rencana manajemen inventaris Administrasi Keamanan Nuklir Nasional, yang menjamin keamanan, keselamatan, dan efektivitas inventaris nuklir AS. DNA adalah cetak biru semua makhluk hidup, dengan gen yang menyandikan struktur dan aktivitas tubuh manusia. DNA dalam tubuh manusia beredar di bumi 2,5 juta kali, yang berarti bahwa bumi dikompresi dengan sangat tepat dan teratur.
- Sebuah tim yang dipimpin oleh Los Angeles Alamos telah menciptakan simulasi terbesar dari seluruh gen DNA hingga saat ini, suatu prestasi yang membutuhkan 1 miliar atom untuk dimodelkan. Gambar: Laboratorium Nasional Los Alamos
Molekul DNA linier yang panjang ini terjerat dalam jaringan gulungan molekul kecil. Cara gulungan ini berputar dan rileks mengaktifkan dan menonaktifkan gen. Studi tentang jaringan spul ini disebut epigenetik, yang merupakan bidang ilmiah baru yang mempelajari bagaimana tubuh di dalam rahim berkembang dan bagaimana penyakit terbentuk. Ketika DNA lebih rapat, gen tersebut mati, dan ketika DNA membengkak, gen tersebut menyala. Para peneliti masih belum tahu bagaimana ini terjadi dan mengapa itu terjadi. Meskipun model atom adalah kunci untuk memecahkan misteri ini, simulasi DNA pada level ini bukanlah tugas yang mudah, karena membutuhkan daya komputasi yang besar.
Anna Lappala, fisikawan polimer di Los Alamos, berkata: Sekarang, kita dapat membangun model genetik lengkap dengan bantuan superkomputer Los Alamos Trinity. Di masa mendatang, superkomputer exascale dapat digunakan, yang akan memberi kita kesempatan untuk mensimulasikan seluruh genom. Komputer Exascale adalah generasi superkomputer berikutnya, dan kecepatan komputasi mereka akan berkali-kali lipat lebih cepat dari komputer saat ini. Dengan kekuatan komputasi ini, para peneliti akan dapat memodelkan seluruh genom manusia untuk mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana gen dihidupkan dan dimatikan. Diterbitkan dalam studi baru ini di Journal of Computational Chemistry
Tim Los Alamos bekerja dengan peneliti dari RIKEN Center for Computational Science, New Mexico Consortium, dan New York University untuk mengumpulkan berbagai jenis data eksperimental dan memasukkannya ke dalam Bersama-sama, model semua atom yang konsisten dengan data ini telah dibuat. Melalui eksperimen, termasuk penangkapan konformasi kromatin, mikroskop cryo-elektron dan kristalografi sinar-X, serta beberapa algoritma pemodelan komputer yang kompleks dari Jaewoon Jung (RIKEN) dan Chang-Shung Tung (Los Alamos), jenis simulasi ini memberikan informasi.
Brocade Park-Science Popularization Penelitian / Dari: Los Alamos National Laboratory
Literatur jurnal referensi: "Journal of Computational Chemistry"
DOI: 10.1002 / jcc.25840
Taman Brocade-Menyampaikan Keindahan Ilmu Alam Semesta
(Kartu lingkaran telah ditambahkan di sini, silakan buka klien Toutiao untuk melihatnya)Di pojok kiri bawah [Pelajari lebih lanjut] Unduh aplikasi Boke Garden
- Apakah kamu mengharapkannya? Teknologi baru ini bisa menghasilkan baterai lithium yang lebih tahan lama!
- Berbahagialah teman yang membeli mobil mewah! Audi Q5L sekarang mendapat diskon 89.600, menemukan bahwa Shenxing diskon lebih dari 170.000
- Roket tiga poin dari "pedang enam denyut" hingga tembakan kacau dan burung, Jerman dan si tampan bukanlah roulette 9 orang yang konservatif
- Paparan foto terbaru Chen Hao, 40 tahun: pejalan kaki telah menjadi latar belakang, dan dia pasti yang "berpikir"
- Tembok Besar telah bangkit sepenuhnya! Penjualan melonjak 16,82% di bulan Maret, H6 mendominasi Wulin, dan VV6 memimpin
- Mereka semua mengatakan bahwa kaki Shen Yue terlalu tebal. Setelah melihat foto-foto bandara, netizen tidak dapat mempercayainya.