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Los investigadores crean el primer modelo de cómputo usable del virus entero SARS-COV-2

Los investigadores en la Universidad de Chicago han creado el primer modelo de cómputo usable del virus entero responsable de COVID-19-; y están haciendo este modelo extensamente - disponible para ayudar a la investigación anticipada durante el pandémico.

“Si usted puede entender cómo un virus trabaja, ése es el primer paso hacia la detención de él,” dijo a profesor Gregory Voth, cuyas personas crearon el modelo publicado en gorrón biofísico. “Cada cosa que usted sabe sobre el ciclo vital y la composición del virus es un punto de la vulnerabilidad donde usted puede pegarla.”

Voth y sus personas drenaron en su experiencia anterior para encontrar las características más importantes de cada componente individual del virus, y caen la “menos” información importante para hacer un modelo de cómputo que es completo pero aún posible ejecutarse en una computador. Esta técnica se llama la basto-granulación, que Voth y sus estudiantes han ayudado a promover.

Las ayudas simplificadas del marco abordan una cuestión clave en la investigación de la salud: Aunque un virus es una de las entidades biológicas más simples, el modelado de cómputo sigue siendo un reto importante; especialmente si usted quiere modelar ningunas de las acciones recíprocas de un virus con la carrocería de su ordenador principal, que significaría la representación de mil millones de átomos.

Usted podría intentar funcionar con un modelo del átomo-nivel del virus entero real, pero pantano usted derribaría de cómputo inmediatamente. Usted puede ser que pueda manejarlo de largo bastante para modelar, por ejemplo, unas centenas nanosegundos de valor del movimiento, pero ése no debe realmente de largo bastante descubrir la información más útil.”

Profesor Gregory Voth, Universidad de Chicago

Así, muchos investigadores se han centrado en crear los modelos de las proteínas individuales del virus. Pero Voth dijo que mientras que este proceso dividido en segmentos tiene sus aplicaciones, también falta la parte del ampliar la imagen.

“El virus sí mismo es una cosa holística,” dijo Voth, un científico de cómputo y al profesor del servicio de Haig P. Papazian Distinguished de la química. “En mi opinión, usted no puede asumir que usted puede observar partes individuales en el aislamiento. Los virus son más que apenas la suma de sus piezas.”

Voth dijo que su laboratorio ha estado trabajando por años para modelar otros virus, tales como VIH. Una de las lecciones que han aprendido es que las partes múltiples del virus trabajan en la cooperación.

Por ejemplo, los científicos pudieron investigar una droga que ata a las proteínas del pico en la superficie del virus para evitar que sujeten a las células huesped. ¿“Uno de los elementos principales que usted puede ser que quiera para saber es, usted necesita dosificar cada proteína del pico para que trabaje? Si no, con cómo es inferior un porcentaje puede usted conseguir de distancia?” Voth dijo. “Esto es una pregunta clave cuando usted está intentando crear las drogas o los anticuerpos, y es algo que usted puede entender mejor observando el virus entero.”

El modelo también ofrece un marco en el cual los científicos puedan integrar la información adicional sobre el virus SARS-COV-2 tan pronto como se hagan los nuevos descubrimientos.

Voth espera que el modelo pruebe útil para las mutaciones del diseño así como de la comprensión de la droga del coronavirus que pueden presentarse, por ejemplo la que está descubierta recientemente en el Reino Unido. Cualquier persona puede transferir el modelo directamente y utilizarlo para su investigación.

La “fabricación de un modelo del multiscale del virus entero y la integración de toda esta información es rápidamente un paso tecnológico grande adelante,” Voth dijo. “Soy realmente orgulloso de mi laboratorio. Lo hicimos en tiempo de registro, realmente; apenas algunos meses. Si hay cualquier parte superior a este pandémico, espero que avance nuestras herramientas para luchar virus más allá de COVID-19-; como gripe, el VIH y cualquier nuevos coronaviruses que se presenten en el 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.