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Os pesquisadores criam o primeiro modelo computacional útil do vírus SARS-COV-2 inteiro

Os pesquisadores na Universidade de Chicago criaram o primeiro modelo computacional útil do vírus inteiro responsável para COVID-19-; e estão fazendo este modelo amplamente disponível para ajudar a pesquisa avançada durante a pandemia.

“Se você pode compreender como um vírus trabalha, aquela é a primeira etapa para a parada dela,” disse o prof. Gregory Voth, cuja a equipe criou o modelo publicado no jornal biofísico. “Cada coisa que você sabe sobre o ciclo e a composição de vida do vírus é um ponto da vulnerabilidade onde você possa a bater.”

Voth e sua equipe desenharam em sua experiência precedente para encontrar as características as mais importantes de cada componente individual do vírus, e deixam cair “menos” informação importante para fazer um modelo computacional que fosse detalhado mas ainda praticável ser executado em um computador. Esta técnica é chamada o grosseiro-graining, que Voth e seus estudantes ajudaram a abrir caminho.

As ajudas simplificadas da estrutura endereçam uma questão básica na pesquisa da saúde: Mesmo que um vírus seja uma das entidades biológicas mais simples, a modelagem computacional é ainda um desafio principal; especialmente se você quer modelar algumas das interacções de um vírus com corpo do seu anfitrião, que significaria a representação de biliões de átomos.

Você poderia tentar executar um modelo do átomo-nível do vírus inteiro real, mas computacionalmente pântano você tragaria imediatamente. Você pôde poder controlá-lo por muito tempo bastante modelar por exemplo alguns cem nanossegundos do valor do movimento, mas aquele não deve realmente por muito tempo bastante encontrar a informação a mais útil.”

Prof. Gregory Voth, Universidade de Chicago

Assim, muitos pesquisadores centraram-se sobre a criação de modelos de proteínas individuais do vírus. Mas Voth disse que quando este processo segmentado tiver seus usos, igualmente falta a parte da imagem maior.

“O vírus próprio é uma coisa holística,” disse Voth, um cientista computacional e o professor do serviço de Haig P. Papazian Distinto da química. “Na minha opinião, você não pode supr que você pode olhar partes individuais no isolamento. Os vírus são mais do que apenas a soma de suas peças.”

Voth disse que seu laboratório tem trabalhado por anos para modelar outros vírus, tais como o VIH. Uma das lições que aprenderam é que as partes múltiplas do vírus trabalham na cooperação.

Por exemplo, os cientistas puderam investigar uma droga que os ligamentos às proteínas do ponto no vírus surgissem para impedir que anexem às pilhas de anfitrião. “Um dos elementos principais que você pôde querer saber é, você precisa de dosar cada proteína do ponto para que trabalhe? Se não, como baixo uma porcentagem pode você obter afastado com?” Voth disse. “Esta é uma pergunta chave quando você está tentando criar drogas ou anticorpos, e é algo que você pode melhor compreender olhando o vírus inteiro.”

O modelo igualmente fornece uma estrutura em que os cientistas podem integrar a informações adicionais sobre o vírus SARS-COV-2 assim que as descobertas novas forem feitas.

Voth espera que o modelo provará útil para as mutações do projecto assim como da compreensão da droga do coronavirus que podem elevarar, como essa detectada recentemente no Reino Unido. Qualquer um pode transferir o modelo e usá-lo para sua pesquisa.

A “factura de um modelo do multiscale do vírus inteiro e integrar toda esta informação são ràpida uma etapa tecnologico grande para a frente,” Voth disse. “Eu sou realmente orgulhoso de meu laboratório. Nós fizemo-lo no tempo recorde, realmente; apenas alguns meses. Se há qualquer parte superior a esta pandemia, eu espero que avança nossas ferramentas para lutar vírus além de COVID-19-; como a gripe, o VIH e alguns coronaviruses novos que elevararem no 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.