Среда, 18.05.2022, 18:48 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [777]
Жара [536]
Засуха [196]
Землетрясение [2222]
Извержение [1074]
Космос [388]
Лавина [142]
Мороз [312]
Наводнение,цунами [1107]
Оползень,провал [354]
Пожар [646]
Сель [43]
Снегопад [766]
Теория [2030]
Торнадо,ураган [1188]
Феномены [241]
Эпидемия [2079]

Календарь
«  Май 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2022 » Май » 9 » Моделирование суперкомпьютера раскрывает детали слияния коронавирусов
10:11
Моделирование суперкомпьютера раскрывает детали слияния коронавирусов

Тайна того, как именно вирус SARS-CoV-2 заражает клетки легких человека, остается в значительной степени скрытой от ученых-экспериментаторов. Однако теперь дьявольские детали механизма, с помощью которого коронавирус сливается с клетками-хозяевами, были предложены исследователями Чикагского университета с помощью моделирования с использованием суперкомпьютера Frontera в Техасском центре передовых вычислений (TACC).

Компьютерные модели показывают кооперативное поведение белков-рецепторов клеток-хозяев, которое приводит к их собственной инфекции. Работа может быть применена для понимания повышенной вирулентности вариантов коронавируса, таких как дельта, омикрон и других. «Мы обнаружили, что шиповидный белок взаимодействует с двумя рецепторами ACE2 очень кооперативным образом», — сказал Грегори Вот, выдающийся профессор химии в Чикагском университете. «Это фундаментальное биофизическое понимание».

Вот является старшим автором исследования, в котором смоделировано взаимодействие коронавируса и рецепторных клеток с помощью компьютерного моделирования, опубликованного в журнале Nature Communications в феврале 2022 года. Подобно футбольному мячу с шипами, шиповидные белки украшают поверхность коронавируса. Шипы ищут и сливаются с белковыми рецепторами ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) в клетках легких человека. Белок спайка состоит из двух основных частей. Домен S1 содержит домен связывания рецептора, который распознает белки ACE2. А домен S2 содержит механизм слияния, который защищен и покрыт, как оболочка, доменом S1.

Моделирование показывает, как один белок рецептора ACE2 удерживает шип коронавируса и ослабляет его, в то время как другой начинает его разрывать. Затем домен S1 распадается и обнажает механизм слияния. Этот удар «один-два» подготавливает вирус к слиянию и проникновению в клетки-хозяева легких человека.

«Похоже, что такие варианты, как дельта и омикрон, могут еще больше усилить это поведение — это ключевой шаг. В конечном счете, будущие антитела и, возможно, молекулярные фармацевтические препараты должны быть в состоянии вмешиваться в этот процесс», — сказал Вот.

Вот и его коллеги разработали то, что они называют «крупнозернистыми моделями снизу вверх», которые использовали данные криоэлектронной томографии из лаборатории соавтора исследования Джона Бриггса из Института биохимии Макса Планка. Они объединили его с моделированием атомной молекулярной динамики. Сгенерированные данные были использованы в теоретической структуре, которая разработала крупнозернистые модели.

«Грубозернистые модели до 1000 раз быстрее, чем прямое моделирование атомной молекулярной динамики, но они сохраняют основные физические характеристики», — сказал Вот. Этот метод обеспечивает колоссальную экономию времени и денег на вычислениях.

Научная группа получила суперкомпьютерные ресурсы и услуги от Консорциума высокопроизводительных вычислений COVID-19, государственно-частного проекта в поддержку исследований COVID-19. Через консорциум они использовали систему Frontera, финансируемую Национальным научным фондом, в TACC; компьютерный кластер Уизерспун в IBM Research; и ресурсы вычислительного центра Oak Ridge Leadership Computing Facility в Окриджской национальной лаборатории.

«Мы рассчитали данные молекулярной динамики всех атомов на Frontera и использовали инструменты анализа, доступные в TACC, — оба были очень ценными», — сказал Вот. Команда Вота представила свою статью до того, как стали известны дельта- и омикронные варианты, и поэтому не предсказала мутации. Но они вернулись и пересмотрели модели, чтобы исследовать варианты. «У Delta есть что-то вроде открытия шипа, которое происходит быстрее, чем в предыдущих мутациях коронавируса», — сказал Вот. «С научной точки зрения было интересно увидеть поведение, которого раньше не видели».

Вот сослался на данные лаборатории криоэлектронной микроскопии, показывающие структуру растворимого спайкового белка с двумя связанными с ним рецепторами ACE2. Но он отличал этот кристаллизованный пример от того, что он исследовал, используя моделирование в более реалистичной среде многих белков, взаимодействующих друг с другом на листах мембраны.

«Суперкомпьютеры, если они используются правильно и основаны на хорошей физике, могут обеспечить совершенно новый взгляд на эти процессы. С помощью компьютерного моделирования можно изучать вещи, которые в настоящее время нельзя сделать с помощью экспериментов. Моделирование и эксперименты очень хорошо работают вместе, рука об руку», — сказал Вот.

https://phys.org/news/2022-05-supercomputer-simulations-reveal-coronavirus-fusion.html

Категория: Эпидемия | Просмотров: 18 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

После COVID-19 у пациентов может ухудшиться память (18)

Нейросеть научилась замечать землетрясения по изменениям гравитации Земли (13)

Локдаун сделал людей более творческими (10)

Оценена вероятность распространения оспы обезьян (14)

После COVID-19 люди жалуются на темные пятна перед глазами (19)

Моделирование суперкомпьютера раскрывает детали слияния коронавирусов (17)

Как в Индии переносят катастрофическую жару (17)

Риск заболеть COVID-19 растет из-за снижения иммунитета (14)

В США ограничили применение вакцины Johnson & Johnson от COVID-19 (15)

Вторая доза вакцины в ту же конечность усилила иммунный ответ у мышей (14)

Медь эффективна против SARS-CoV-2 на поверхностях (18)

Форма лица влияет на посадку маски (14)

Число умерших из-за COVID-19 в США превысило 1 млн человек (12)

Лысые мужчины чаще умирают от COVID (17)

После коронавируса человек может полностью ослепнуть (12)

COVID-19 унес больше жизней, чем Первая мировая война (13)

Когнитивные нарушения из-за Covid-19 приравняли к 20 годам старения (12)

Обвиненные в распространении чумы черные крысы колонизировали Европу дважды (15)

Европейцы выбрали вакцину от коронавируса по эффективности и побочным эффектам (15)

Циклические внедрения флюида предупредили об извержении вулкана Фаградальсфьядль (14)

Вспышка нового детского гепатита может быть вызвана аденовирусом (13)

Мегапожары катастрофически разрушительны, но благодаря им процветают микробы (24)

Исправление дезинформации о COVID-19 (26)

Бегающие и кусающиеся собаки поддержали эпидемию бешенства в Танзании (22)

Ускоренное биологическое старение выявлено у пациентов с COVID-19 (23)

Как массивные выбросы метана влияют на потепление в Арктике (23)

Меры изоляции COVID-19 по-разному влияют на загрязнение воздуха в городах (25)

Серьезное насилие достигло пика после ослабления ограничений COVID-19 (28)

Метеорологи научились предсказывать аномальную жару (26)

Насколько непривитые от Covid-19 угрожают безопасности вакцинированных (24)

Женщина заболела COVID-19 дважды за 20 дней (26)

Осложнения COVID-19 оказались способны вызвать деменцию (29)

Моделирование потенциальной роли в динамике передачи COVID-19 (31)

Как политики могут снизить смертность от COVID-19 (28)

Строгие коронавирусные ограничения в Гонконге привели к скоплению тысяч тонн отходов (24)

В Европе и США зафиксировали вспышку острого гепатита у детей (30)

Врачи поставили испанцу диагноз по переползающим пятнам на коже (20)

Площадь морского льда в Антарктике рекордно уменьшилась второй раз за пять лет (23)

РНК коронавируса сохранилась в фекалиях спустя семь месяцев после заражения (21)

Наличие психического расстройства повлияло на риск заразиться коронавирусом вопреки вакцинации (22)

Японские ученые научились предсказывать цунами по космическим частицам (38)

вижение океанических плит земной коры замедляется по неизвестной причине (27)

Шансы ограничить глобальное потепление до 2,7F составляют не более 10% (20)

Ньюкасл назван худшим городом в Европе по загрязнению диоксидом азота (22)

Новое понимание того, как COVID заражает людей (25)

У переболевших коронавирусом выявили симптомы через год после болезни (23)

Колоссальное извержение вулкана Пэктусан (27)

Вакцинация от ковида не привела к врожденным аномалиям плода (23)

Концепция классического коллективного иммунитета неприменима к COVID-19 (36)

Минздрав зарегистрировал назальную коронавирусную вакцину от Центра Гамалеи (43)

Поиск


Популярное

У десятков жителей Канады диагностировали неизвестное опасное заболевание (266)

Оценили силу Т-клеточного иммунного ответа к омикрону (155)

Подвариант омикрона BA.2 оказался на треть заразнее своего предшественника (152)

Подводную скалу рядом с Японией назвали магнитом для землетрясений (150)

В Нидерландах нашли более вирулентную разновидность ВИЧ (146)

Объяснили мягкость омикрон-штамма (142)

Арабские СМИ сообщают в вспышке оспы в Йемене (140)

Мир накрыла эпидемия одиночества (136)

Итальянские вулканологи говорят о скором МЕГА-извержении Этны (135)

У умерших из-за Covid-19 выявили патологии мозга (134)

В чем заключается опасность парацетамола (130)

Биолог допустила случаи непрерывного заражения коронавирусом (130)

Из-за «Омикрона» может начаться эра глухих (130)

Устойчивость к антибиотикам убивает более миллиона человек в год (129)

Реальное число жертв пандемии Covid-19 в три раза превышать официальные данные (126)

Случаи, когда коронавирус поразил плаценту и привел к мертворождению (125)

Вакцина, которой прививают жителей 50 стран, оказалась бесполезной против «омикрона» (122)

Мир находится на пороге эпидемии близорукости (121)

Глобальное потепление приведет к значительным ущербам (121)

В Австралии +50°C – впервые за 62 года (118)

Выявили различия между пациентами, зараженными «омикроном», «дельтой» и «альфой» (118)

Две молнии установили мировые рекорды по длине и длительности (118)

Американцы используют сточные воды для мониторинга пандемии коронавируса (116)

Заметили ухудшение памяти и внимания у переболевших легким ковидом (116)

Стартуют испытания назальной вакцины "Спутник" (115)

Найден способ спастись от засухи с помощью солнца (114)

Африканские «озера-убийцы» угрожают миллионам людей (113)

Сравнили защиту естественного и искусственного иммунитета от коронавируса (113)

Ношение масок родителями вызывает у детей задержку развития (112)

13 миллионов человек в Африке страдают от голода из-за аномальной засухи (111)

Британцы отчитались о течении ковида у намеренно зараженных добровольцев (111)

Физические упражнения повысили уровень антител у привитых от гриппа и ковида (110)

Ледники Эвереста начали быстро таять (110)

В России запатентовали второй в мире препарат от оспы (109)

В Анталье впервые за 30 лет выпал снег (109)

Вакцинация родителей косвенно защитила детей от Covid-19 (109)

Moderna и Pfizer запустили клинические испытания вакцин против омикрона (108)

Заточенная под омикрон вакцина Moderna оказалась не лучше оригинального бустера (108)

Обнаружили новый механизм заражения клеток патогенными бактериями (107)

Термальный водопад в Румынии замерз впервые за последние годы (106)

Copyright Sergo © 2012-2022