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Primeiros modelos em linha de moléculas biológicas

Uma Universidade do bioquímico de Massachusetts Amherst está criando os primeiros modelos em linha de moléculas biológicas como as enzimas e as proteínas personalizadas às figuras em artigos da investigação científica.

Os Leitores podem girar os modelos para ver todos os lados da molécula, zumbem dentro em mutações e em outros locais, e em alguns casos, os átomos do relógio rearranjam durante reacções químicas.

Frieda Reichsman do departamento da bioquímica e de biologia molecular tem um contrato de um ano com a Sociedade de Produto Químico Americano para produzir os primeiros modelos e as animações 3-D em linha, interactivos personalizados às figuras nos artigos de investigação publicados na Biologia Química.

“Este é o único local de encontro onde esta tecnologia está sendo usada para acompanhar artigos de jornal,” diz Reichsman. “Outras publicações fornecem as relações às estruturas 3-D da vista, mas são genéricas, não personalizado às ilustrações do autor.”

As macromoléculas Biológicas como proteínas e ADN podem conter milhares de átomos ligados junto em um pedido específico. Os Pesquisadores estudam frequentemente uma mutação ou uma reacção química que envolvam um único local na molécula. Os modelos de Reichsman combinam as figuras da estrutura criadas por pesquisadores e ajustam-nos no movimento.

Como os modelos são criados é uma mistura da arte e da ciência. Primeiro Reichsman encontra a molécula em uma base de dados sobre de 40.000 macromoléculas para recuperar a informações detalhadas no lugar e a orientação no espaço de cada átomo. Então projecta a molécula usando uma língua scripting associada com um programa molecular da visão chamado Jmol. A língua é projectada compreender e manipular as limas de base de dados em 3-D.

Reichsman pode escolher o olhar e a sensação da molécula, usar cores diferentes para cada tipo de átomo e decidi-las entre representações diferentes, incluindo o estilo da fita e as opiniões da bola e da vara. “Eu posso igualmente ditar a orientação da molécula no espaço e para projectar os controles que permitem que o usuário seleccione as vistas que revelam a função da molécula,” diz Reichsman. Para manter visores orientados, anima freqüentemente as transições entre representações e orientações diferentes das moléculas.

Através de sua empresa, as Moléculas no Movimento, Reichsman colaboram com os cientistas de UMass Amherst. Trabalha pròxima com Eric Martz, um professor que esteja abrindo caminho a criação do software para o visualização de grandes moléculas. O software Livre, vencedor dum prémio criado por Martz está sendo usado no mundo inteiro por estudantes da bioquímica e da biologia, professores e pesquisadores, incluindo muitos em UMass Amherst. Reichsman colaborou com Molly Fitzgerald-Hayes para desenvolver e ensinar à Bioquímica popular 100 Meu curso do ADN, para que criou recursos instrutivos por computador dos multimédios. “Esta tecnologia é uma ferramenta importante para a educação assim como pesquisa,” diz Reichsman.

O primeiro grupo de modelos em linha, publicado em dezembro de 2006, mostra um limite pequeno da molécula a uma enzima exigida para que o vírus do VIH multiplique. “A molécula pequena obstrui a capacidade da enzima para copiar os genes do vírus,” diz Reichsman. Os “Derivados desta molécula pequena poderiam ser a fonte de drogas antivirosas novas que ajudam a lutar o AIDS.” O segundo grupo de modelos, liberado o 20 de março de 2007, mostra uma enzima que altere um precursor a um antibiótico, tornando o capaz da interferência com os funcionamentos internos do as bactérias. Os modelos 3-D ilustram uma parte da enzima que actua como uma tampa que abra para aceitar um componente inacabado do antibiótico e se feche para terminar sua fabricação.

Para mais contacto Frieda Reichsman da informação em http://www.moleculesinmotion.com.

http://www.umass.edu/