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Les chercheurs produisent le premier modèle de calcul utilisable du virus SARS-COV-2 entier

Les chercheurs à l'Université de Chicago ont produit le premier modèle de calcul utilisable du virus entier responsable de COVID-19- ; et ils rendent ce modèle largement - procurable pour aider la recherche anticipée pendant la pandémie.

« Si vous pouvez comprendre comment un virus fonctionne, c'est la première étape vers l'arrêter, » a dit prof. Gregory Voth, dont l'équipe a produit le modèle publié en tourillon biophysique. « Chaque chose que vous connaissez la durée et la composition de la vie utile du virus est une remarque de vulnérabilité où vous pouvez la heurter. »

Voth et son équipe ont tireré parti de leur expérience précédente pour trouver les caractéristiques les plus importantes de chaque composante individuelle du virus, et relâchent « moins » d'information importante pour effectuer un modèle de calcul qui est complet mais encore faisable pour faire fonctionner sur un ordinateur. Cette technique est une grossier-granulation appelée, que Voth et ses stagiaires ont aidé à frayer un chemin.

Les aides simplifiées de cadre abordent une question clé dans la recherche de santé : Quoiqu'un virus soit l'une des entités biologiques plus simples, la modélisation numérique est toujours un enjeu important ; particulièrement si vous voulez modéliser des interactions d'un virus avec le fuselage de son hôte, qui signifierait représenter des milliards d'atomes.

Vous pourriez essayer de faire fonctionner un modèle niveau de l'atome du virus entier réel, mais de calcul il marais vous avalerait immédiatement. Vous pourriez pouvoir le parvenir assez longtemps pour modéliser par exemple quelques cents nanosecondes de valeur du mouvement, mais ce ne doit pas réellement assez longtemps découvrir la plupart d'informations utiles. »

Prof. Gregory Voth, Université de Chicago

Ainsi, beaucoup de chercheurs se sont concentrés sur produire des modèles de différentes protéines du virus. Mais Voth a dit que tandis que ce procédé segmenté a ses utilisations, il manque également une partie de la grande image.

« Le virus lui-même est une chose holistique, » a dit Voth, un scientifique de calcul et le professeur de service de Haig P. Papazian Distinguished de la chimie. « À mon avis, vous ne pouvez pas supposer que vous pouvez regarder différentes pièces en isolation. Les virus sont plus que juste le montant de leurs parties. »

Voth a dit que son laboratoire avait fonctionné pendant des années pour modéliser d'autres virus, tels que le VIH. Une des leçons qu'ils ont apprises est que les parties multiples du virus fonctionnent dans la coopération.

Par exemple, les scientifiques pourraient vérifier un médicament qui grippe aux protéines de pointe sur la surface de virus pour les empêcher de fixer aux cellules hôtes. « Un des éléments principaux que vous pourriez vouloir pour connaître est-vous, devez-vous doser chaque protéine de pointe pour que fonctionne-t-elle ? Sinon, avec la façon dont inférieur un pourcentage peut vous partir ? » Voth a dit. « C'est une question clé quand vous essayez de produire des médicaments ou des anticorps, et il est quelque chose que vous pouvez mieux comprendre en regardant le virus entier. »

Le modèle fournit également un cadre dans lequel les scientifiques peuvent intégrer les informations complémentaires au sujet du virus SARS-COV-2 dès que des découvertes neuves seront effectuées.

Voth espère que le modèle s'avérera utile pour les mutations de modèle ainsi que de compréhension de médicament de coronavirus qui peuvent surgir, comme celle récent trouvée au R-U. N'importe qui peut télécharger le modèle et l'employer pour leur recherche.

« Effectuer un modèle de multiscale du virus entier et intégrer toute cette information est rapidement un grand pas en avant technique, » Voth a dit. « Je suis réellement fier de mon laboratoire. Nous l'avons fait dans le temps record, réellement ; juste quelques mois. S'il y a n'importe quelle partie supérieure à cette pandémie, j'espère qu'elle avance nos outils pour combattre des virus au delà de COVID-19- ; comme la grippe, le VIH et tous coronaviruses neufs qui surgissent à l'avenir. »

Source:
Journal reference:

Yu, A., et al. (2020) A Multiscale Coarse-Grained Model of the SARS-CoV-2 Virion. Biophysical Journal. doi.org/10.1016/j.bpj.2020.10.048.