Για πρώτη φορά στην ιστορία της βιολογικής έρευνας, ερευνητές κατάφεραν να προσομοιώσουν σε υπερυπολογιστή σχεδόν όλες τις χημικές αντιδράσεις ενός ζωντανού βακτηρίου, ένα επίτευγμα που ανοίγει νέες προοπτικές στην κατανόηση των θεμελιωδών διεργασιών της ζωής.
Οι ανακαλύψεις αυτές ενδέχεται να προσφέρουν πολύτιμα στοιχεία για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ DNA, πρωτεϊνών, λιπιδίων και άλλων μορίων στα ζωντανά κύτταρα. Στο μέλλον, παρόμοιες προσομοιώσεις θα μπορούσαν να προβλέπουν την επίδραση υποψήφιων φαρμάκων σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο.
Η αμερικανο-σινική ομάδα που πραγματοποίησε τη μελέτη στο έγκριτο περιοδικό Cell επέλεξε ένα μινιμαλιστικό βακτήριο, το Syn3A, το οποίο δημιουργήθηκε αφαιρώντας περισσότερα από 400 γονίδια του παθογόνου Mycoplasma mycoides, αφήνοντας μόνο 493 γονίδια με ζωτικές λειτουργίες. Η προσομοίωση του κυτταρικού κύκλου απαιτούσε έξι ημέρες υπολογισμών στο Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστικής στην Κίνα, αν και η διαδικασία διαρκεί μόλις 105 λεπτά στο βακτήριο.
Η Ζαν Λούθεϊ-Σούλτεν από το Πανεπιστήμιο του Ίλινοϊ, επικεφαλής της μελέτης, δήλωσε ότι το μοντέλο είναι ένα τρισδιάστατο, πλήρως δυναμικό και κινητικό μοντέλο ενός ζωντανού κυττάρου. Οι ερευνητές εισήγαγαν πληροφορίες για τη συμπεριφορά όλων των γονιδίων, των πρωτεϊνών και των μορίων RNA, αναπαράγοντας με ακρίβεια τις διαδικασίες με τις οποίες το κύτταρο διπλασιάζεται πριν διαιρεθεί.
Ο Ζέιν Θόρνμπεργκ, επίσης από το Πανεπιστήμιο του Ίλινοϊ, τόνισε τη δυσκολία της προσομοίωσης κινητικών διαδικασιών σε 3D, χαρακτηρίζοντας το επίτευγμα ως πραγματικό θρίαμβο. Παρά τις προκλήσεις, η προσομοίωση μιμείται αξιόπιστα τη λειτουργία του βακτηρίου, προσφέροντας πολύτιμες γνώσεις για τις κυτταρικές διαδικασίες.
Βίντεο:
Πηγή περιεχομένου: in.gr
