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Premiers modèles en ligne des molécules biologiques

Une Université de biochimiste du Massachusetts Amherst produit les premiers modèles en ligne des molécules biologiques comme des enzymes et des protéines personnalisées aux chiffres en articles de recherches scientifiques.

Les Lecteurs peuvent tourner les modèles pour visualiser tous les côtés de la molécule, changent de plan dedans sur des mutations et d'autres sites, et dans certains cas, les atomes de montre permutent pendant les réactions chimiques.

Frieda Reichsman du service de biochimies et de biologie moléculaire a un contrat d'un an avec la Société Chimique Américaine pour produire les premiers modèles et les animations à trois dimensions en ligne et interactifs personnalisés aux chiffres en rapports de recherche publiés dans la Biologie Chimique.

« C'est le seul lieu de rendez-vous où cette technologie est employée pour accompagner des articles de tourillon, » dit Reichsman. De « Autres publications fournissent des barrettes aux structures à trois dimensions de vue, mais elles sont génériques, non personnalisé aux illustrations de l'auteur. »

Les macromolécules Biologiques comme des protéines et l'ADN peuvent contenir des milliers d'atomes joints ensemble dans une commande particulière. Les Chercheurs étudient souvent une mutation ou une réaction chimique qui concernent un site unique sur la molécule. Les modèles de Reichsman apparient les chiffres de structure produits par des chercheurs et les règlent en mouvement.

Comment les modèles sont produits est un mélange d'art et de science. Le Premier Reichsman trouve la molécule dans une base de données de plus de 40.000 macromolécules pour rechercher les informations détaillées sur l'emplacement et l'orientation dans l'espace de chaque atome. Alors il conçoit la molécule utilisant un langage de script associé avec un programme moléculaire Jmol appelé de visionnement. Le langage est conçu pour comprendre et manipuler les bases de données dans à trois dimensions.

Reichsman peut choisir le regard et la sensation de la molécule, utiliser différentes couleurs pour chaque type d'atome et décider entre différentes représentations, y compris le type de bande et les vues de bille et de bâton. « Je peux également dicter l'orientation de la molécule dans l'espace et concevoir les contrôles qui permettent à l'utilisateur de sélecter les vues qui indiquent le fonctionnement de la molécule, » dit Reichsman. Pour maintenir des spectateurs installés, il anime fréquemment les passages entre différentes représentations et orientations des molécules.

Par sa compagnie, les Molécules en mouvement, Reichsman collabore avec des scientifiques d'UMass Amherst. Il travaille attentivement avec Éric Martz, un professeur qui fraye un chemin la création du logiciel pour la visualisation de grandes molécules. Le logiciel Libre et qui a reçu un prix produit par Martz est mondial utilisé par les élèves de biochimies et de biologie, éducateurs et chercheurs, y compris on chez UMass Amherst. Reichsman a collaboré avec l'Aquarium populaire Fitzgerald-Hayes pour développer et pour enseigner aux Biochimies populaires 100 Mon cours d'ADN, pour lequel il a produit les moyens d'instruction automatisés de multimédia. « Cette technologie est un outil important pour l'éducation ainsi que recherche, » dit Reichsman.

Le premier ensemble de modèles en ligne, publié en décembre 2006, affichent une limite de petite molécule à une enzyme exigée pour que le Virus VIH se multiplie. « La petite molécule bloque la capacité des enzymes de copier les gènes du virus, » dit Reichsman. Les « Dérivés de cette petite molécule pourraient être la source des antiviraux neufs qui aident à combattre le SIDA. » Le deuxième ensemble de modèles, relâché le 20 mars 2007, affichent une enzyme qui modifie un précurseur selon un antibiotique, la rendant capable de gêner le fonctionnement interne de l'des bactéries. Les modèles à trois dimensions illustrent une partie de l'enzyme agissant en tant que couvercle qui s'ouvre pour recevoir un composant non fini de l'antibiotique et se ferme pour remplir sa fabrication.

Pour plus de contact de l'information Frieda Reichsman chez http://www.moleculesinmotion.com.

http://www.umass.edu/