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I ricercatori creano il primo modello di calcolo utilizzabile di intero virus SARS-COV-2

I ricercatori all'università di Chicago hanno creato il primo modello di calcolo utilizzabile di intero virus responsabile di COVID-19-; e stanno mettendo a disposizione questo modello ampiamente - per aiutare la ricerca di avanzamento durante la pandemia.

“Se potete capire come un virus funziona, quello è il primo punto verso la fermata,„ ha detto prof. Gregory Voth, di cui il gruppo ha creato il modello pubblicato in giornale biofisico. “Ogni cosa che conoscete circa il ciclo e la composizione di vita del virus è un punto della vulnerabilità in cui potete colpirlo.„

Voth ed il suo gruppo hanno attinto la loro esperienza precedente per trovare le caratteristiche più importanti di ogni componente determinata del virus e cadono “le meno„ informazioni importanti per fare un modello di calcolo che è completo ma ancora fattibile funzionare su un computer. Questa tecnica è chiamata grezzo-granulazione, a che Voth ed i suoi studenti hanno contribuito ad aprire la strada.

Le guide semplificate della struttura affrontano un punto chiave nella ricerca di salubrità: Anche se un virus è una delle entità biologiche più semplici, la modellistica di calcolo è ancora una sfida importante; particolarmente se volete modellare c'è ne delle interazioni di un virus con l'organismo del suo ospite, che significherebbe la rappresentazione dei miliardi di atomi.

Potreste provare ad eseguire di un modello livello dell'atomo di intero virus reale, ma palude voi si scolerebbe informaticamente immediatamente. Potreste potere riuscirlo abbastanza lungamente per modellare per esempio alcuni cento nanosecondi di valore di movimento, ma quello non deve realmente abbastanza lungamente scoprire la maggior parte delle informazioni utili.„

Prof. Gregory Voth, università di Chicago

Quindi, molti ricercatori hanno messo a fuoco sulla creazione dei modelli di diverse proteine del virus. Ma Voth ha detto che mentre questo trattamento segmentato ha sui usi, egualmente manca la parte di più grande maschera.

“Il virus stesso è una cosa olistica,„ ha detto Voth, uno scienziato di calcolo ed il professore di servizio di Haig P. Papazian Distinguished di chimica. “A mio parere, non potete presupporre che potete esaminare le diverse parti in isolamento. I virus sono più appena la somma delle loro parti.„

Voth ha detto che il suo laboratorio sta funzionando per anni per modellare altri virus, quale il HIV. Una delle lezioni che hanno imparato è che le parti multiple del virus lavorano in collaborazione.

Per esempio, gli scienziati potrebbero studiare una droga che lega alle proteine della punta sulla superficie del virus per impedirle fissare alle cellule ospiti. “Uno degli elementi principali che potreste volere per conoscere siete, dovete dosare ogni proteina della punta affinchè lavoriate? Se non, quanto basso una percentuale può scampare?„ Voth ha detto. “Questa è una questione chiave quando state provando a creare le droghe o gli anticorpi ed è qualcosa che possiate capire il più bene esaminando l'intero virus.„

Il modello egualmente fornisce una struttura in cui gli scienziati possono integrare l'ulteriore informazione circa il virus SARS-COV-2 non appena le nuove scoperte sono fatte.

Voth spera che il modello risulti utile per le mutazioni di progettazione come pure di comprensione della droga di coronavirus che possono sorgere, come quella recentemente individuata nel Regno Unito. Chiunque può scaricare il modello ed usarlo per la loro ricerca.

“Fare un modello del multiscale di intero virus ed integrare tutte questi informazioni sono rapido un grande passo avanti tecnologico,„ Voth ha detto. “Sono realmente fiero del mio laboratorio. Lo abbiamo fatto nel tempo record, realmente; appena alcuni mesi. Se c'è qualunque parte superiore a questa pandemia, spero che avanzi i nostri strumenti per combattere i virus oltre COVID-19-; come influenza, il HIV e qualsiasi nuovi coronaviruses che sorgono in futuro.„

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.