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Primi modelli online delle molecole biologiche

Un'Università di biochimico di Massachusetts Amherst sta creando i primi modelli online delle molecole biologiche come gli enzimi e le proteine su misura alle figure in articoli di ricerca scientifica.

I Lettori possono girare i modelli per osservare tutti i lati della molecola, zummano sulle mutazioni e su altri siti ed in alcuni casi, gli atomi dell'orologio riorganizzano durante le reazioni chimiche.

Frieda Reichsman dell'instituto di biologia molecolare e della biochimica ha un contratto da un anno con la Società di Prodotto Chimico Americano per produrre i primi modelli e le animazioni 3-D online e interattivi su misura alle figure in pubblicazioni pubblicate nella Biologia Chimica.

“Questa è la sola sede in cui questa tecnologia sta usanda per accompagnare gli articoli pubblicati,„ dice Reichsman. “Altre pubblicazioni forniscono i collegamenti per osservare le strutture 3-D, ma sono generiche, su misura alle illustrazioni dell'autore.„

Le macromolecole Biologiche come le proteine ed il DNA possono contenere migliaia di atomi collegati insieme in un ordine specifico. I Ricercatori studiano spesso una mutazione o una reazione chimica che comprende un singolo sito sulla molecola. I modelli di Reichsman abbinano le figure della struttura create dai ricercatori e li impostano nel moto.

Come i modelli sono creati è una miscela di arte e di scienza. Primo Reichsman trova la molecola in un database oltre di 40.000 macromolecole per recuperare l'informazione dettagliata sulla posizione e l'orientamento nello spazio di ogni atomo. Poi progetta la molecola facendo uso di un linguaggio di scripting connesso con un programma molecolare di visualizzazione chiamato Jmol. Il linguaggio è destinato per capire e manipolare i file di database in 3-D.

Reichsman può scegliere lo sguardo ed il tatto della molecola, usare i colori differenti per ogni tipo di atomo e decidere fra le rappresentazioni differenti, compreso stile del nastro e le visualizzazioni del bastone e della palla. “Posso anche dettare l'orientamento della molecola nello spazio e progettare i comandi che permettono che l'utente selezioni le visualizzazioni che rivelano la funzione della molecola,„ dice Reichsman. Per tenere i visualizzatori orientati, anima frequentemente le transizioni fra le rappresentazioni e gli orientamenti differenti delle molecole.

Attraverso la sua società, le Molecole nel Moto, Reichsman collabora con gli scienziati di UMass Amherst. Lavora molto attentamente con Eric Martz, il professor che sta aprendo la strada alla creazione di software per visualizzazione di grandi molecole. Il software Libero e premiato creato da Martz sta usando universalmente dagli studenti di biologia e della biochimica, educatori e ricercatori, compreso molti a UMass Amherst. Reichsman ha collaborato con Molly Fitzgerald-Hayes per sviluppare ed insegnare alla Biochimica popolare 100 al Mio corso del DNA, per cui ha creato le risorse d'istruzione computerizzate di multimedia. “Questa tecnologia è uno strumento importante per formazione come pure ricerca,„ dice Reichsman.

Il primo insieme dei modelli online, pubblicato nel dicembre 2006, mostra un piccolo limite della molecola ad un enzima richiesto affinchè il virus del HIV si moltiplichi. “La piccola molecola blocca la capacità degli enzimi di copiare i geni del virus,„ dice Reichsman. “I Derivati di questa piccola molecola potrebbero essere la sorgente di nuove droghe antivirali che contribuiscono a combattere l'AIDS.„ Il secondo insieme dei modelli, rilasciato il 20 marzo 2007, mostra un enzima che modifica un precursore ad un antibiotico, rendente la capace di interferenza con i funzionamenti interni dell'batteri. I modelli 3-D illustrano una parte dell'enzima che funge da coperchio che si apre per accettare una componente non finita dell'antibiotico e si chiude per completare la sua lavorazione.

Per più contatto Frieda Reichsman di informazioni a http://www.moleculesinmotion.com.

http://www.umass.edu/