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As simulações do super-computador conduzem a uma descoberta viral importante do inibidor

A universidade de pesquisadores de New Hampshire (UNH) usou recentemente o cometa no centro do super-computador de San Diego em Uc San Diego e Stampede2 no Texas avançou o centro de elaboração para identificar a ligação nova do inibidor/que desata caminhos em um vírus RNA-baseado. Os resultados poderiam ser benéficos em compreender como estes inibidores reagem e a ajudam potencial a desenvolver uma nova geração de drogas para visar vírus com taxas de mortalidade altas, tais como HIV-1, Zika, Ebola, e SARS-CoV2, o vírus que causa COVID-19.

Quando nós começamos primeiramente esta pesquisa, nós nunca antecipamos que nós seríamos no meio de uma pandemia causada por um vírus do RNA,” dissemos Harish Vashisth, professor adjunto da engenharia química no UNH. “Porque estes tipos de vírus emergem, nossos resultados oferecerão esperançosamente uma compreensão aumentada de como RNAs viral interage com os inibidores e seja usado para projectar melhores tratamentos.”

Harish Vashisth, professor adjunto da engenharia química, UNH

Similar a como os seres humanos codificam seu genoma usando o ADN, muitos vírus têm uma composição genética de moléculas do RNA. Estes genomas RNA-baseados contêm os locais potenciais onde os inibidores podem anexar e desactivar o vírus. A parte do desafio na revelação da droga é que variações ou mutações no genoma viral que pode impedir que os inibidores anexem.

Em seu estudo, publicado recentemente no jornal de letras da química física, Vashisth e sua equipe criaram simulações da dinâmica molecular usando o cometa e os super-computadores Stampede2 para olhar especificamente em um fragmento do RNA do vírus HIV-1 e de sua interacção com acetylpromazine, uma molécula pequena que fosse sabida para interferir com o processo da réplica do vírus.

Os cientistas centraram-se sobre os elementos estruturais do genoma do RNA HIV-1 porque são considerados um bom modelo para estudar os mesmos processos através de uma vasta gama de vírus do RNA. Estas simulações permitiram-nos de descobrir os caminhos do inibidor que desata-se do RNA viral em diversos eventos raros - que são frequentemente difíceis de observar experimental - que mostrado inesperada um movimento coordenado em muitas peças do bolso obrigatório que são os blocos de apartamentos de RNA.

Os agradecimentos às atribuições extremas (NSF) do ambiente da ciência e da engenharia do National Science Foundation (XSEDE) no cometa e no Stampede2, os pesquisadores podiam executar ao mesmo tempo centenas de simulações para observar o que são chamadas os eventos delançamento raros envolvidos na ligação do inibidor/que desata o processo que forneceu os detalhes novos do mecanismo subjacente deste processo.

“Nossa esperança é que esta adiciona possibilidades novas a um campo centrado tradicional sobre estruturas biomoleculares estáticas e as conduz às medicamentações novas,” Vashisth disse.