Четверг, 29.10.2026, 17:43 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [811]
Жара [647]
Засуха [217]
Землетрясение [2262]
Извержение [1107]
Космос [417]
Лавина [142]
Мороз [316]
Наводнение,цунами [1122]
Оползень,провал [357]
Пожар [699]
Сель [43]
Снегопад [768]
Теория [3531]
Торнадо,ураган [1201]
Феномены [243]
Эпидемия [2601]

Интересное
Аномальные новости

Новости криптозоологии

Календарь
«  Май 2022  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      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: 357 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

ИИ диагностирует заболевания намного лучше живых врачей (24)

Эль-Ниньо 2026 года приближается по силе к рекордному явлению 1997 года (15)

Случаи лихорадки Эбола зарегистрированы в Кении и Нигерии (22)

Стерилизация воздуха не снизила частоту инфицирования хирургических ран (16)

Вспышка Эболы охватила уже восемь провинций ДР Конго (36)

Нейробиологи выявили новую разновидность депрессии (27)

Вакцины от ковида связали с улучшением показателей обоняния и вкуса (31)

Microsoft научила ИИ предсказывать погоду на шесть недель вперёд (55)

Семь ключевых показателей климата Земли достигли рекордных значений (43)

Почему эпидемии чумы в России не будет (97)

Хроническую боль предложили лечить не обезболиванием (68)

Ученые предложили бороться с лесными пожарами выжиганием лесов (59)

Лишний вес связали с более высокой выживаемостью при деменции (47)

Как быстро вейп разрушает легкие и иммунитет (50)

Одинаковые калории оказались неодинаковыми (45)

ВОЗ порекомендовала лечить ожирение у детей без лекарств и операций (49)

Пациенты с ИИ-психозом чаще всего испытывали психоз впервые (45)

Витамин C снизил смертность у пациентов с предраковым состоянием крови (68)

Вакцинация - один из способов продлить жизнь до 100 лет (48)

Принимающие «Оземпик» столкнулись с отслоением ногтей (58)

Число подтвержденных жертв лихорадки Эбола в Конго превысило 4000 (55)

Солнце и Луна вызывают землетрясения на Земле (74)

Приближающееся явление Эль-Ниньо очень экстремально (59)

Аспирин снизил риск деменции на 70% (58)

Каждый восьмой случай рака в мире связали с инфекциями (61)

Самые жаркие страны мира (67)

ВМО ожидает усиления Эль-Ниньо до начала следующего года (60)

Бессонницу связали с повышенным риском инсульта (68)

Дефицит массы и немощность повысили риск смерти (64)

Глобальное озеленение нарушило стабильность в засушливых зонах планеты (62)

Эль-Ниньо преобразил пустыню Атакама (66)

Больше REM-сна связали с меньшим риском 83 заболеваний (48)

Ритмичное сжатие голени помогло мозгу восстановиться после травмы и инсульта (57)

Тепловые волны на суше стали начинаться раньше и заканчиваться позже (65)

К февралю 2027 года Эль-Ниньо может унести жизни 450 тысяч человек (50)

Аутизм связали с заражением токсоплазмой или герпесом в материнской утробе (55)

Гренландия и Антарктида потеряли 11,3 триллиона тонн льда за 45 лет (56)

Вирус Оя оказался патогенным для человека (47)

Число подтвержденных жертв лихорадки Эбола в Конго превысило 3500 (71)

Глобальное потепление нарушило климатическую связь (62)

Самое жаркое лето в истории наблюдений (58)

Более 214 тысяч молний за день в Бразилии (63)

Что произойдет, если остановится Гольфстрим (57)

Препарат против Эболы не позволил вирусу проникнуть в клетки (74)

Спутники запечатлели извержение вулкана Анак-Кракатау (81)

В Антарктиде нашли следы древних лесных пожаров (58)

На Килауэа зафиксировали уже 39 предвестниковых переливов лавы - эпизод 55 может начаться сегодня (73)

За три месяца засуха распространилась почти на три четверти Пуэрто-Рико (81)

Семь крупнейших землетрясений в истории наблюдений (115)

Мир не укладывается в климатические цели (74)

Поиск


Популярное

На Восточное побережье США надвигается "Франкеншторм". Он уже забрал 20 жизней (29001)

Человечество вступило в эпоху природных катаклизмов (19829)

«Сэнди» признан вторым самым дорогим ураганом в истории США (10926)

Эпидемия бубонной чумы вспыхнула на Мадагаскаре (10752)

Супервулкан может проснуться в любой момент (9358)

Сегодня по всему миру произошло 49 землетрясений (7595)

30 тысяч человек умирает ежегодно от амариллеза (7187)

Большая грудь сокращает жизнь на годы (6083)

Остров ВИЗЕния (5795)

Англия: зима в начале мая (5661)

Из-за извержения Попокатепетля в Мехико объявлен высший уровень опасности (5554)

Гигантская Фабианская дыра продолжает расти (5527)

Карнавал в Венеции начался с наводнения (5483)

Гипотеза о СПИД (5324)

Селевой поток опять обрушился на уезд Илян (5252)

Число пострадавших от наводнения в Мордовии достигло 4,5 тысяч человек, подтоплено более 2 тысяч домов (5210)

Ураган в Москве 06.05.2012 (5125)

В Москву идет жара (5117)

Ученые установили точную дату Всемирного потопа (4993)

В Англии уходящий год признан самым дождливым в истории метеонаблюдений (4986)

Вода в реке Белой в Адыгее не может очиститься из-за 5-километрового оползня (4962)

Десятки домов затоплены в Узбекистане в результате наводнения (4939)

Вулкан Санторин, погубивший минойскую цивилизацию на Крите, вышел из многолетней спячки (4936)

Пятидесятиградусные морозы пришли в Якутию (4905)

Йеллоустонский супервулкан (4884)

Семь новых природных чудес света (4878)

Самые большие и опасные вулканы мира (4878)

Жара в Норильске побила 30-летний рекорд (4876)

На планете появился новый вид облаков - Асператус (4867)

Совсем скоро человечество ждёт всемирная катастрофа (4855)

Землетрясение в Армении (4850)

В Крыму зарегистрировали землетрясение мощностью 1-2 балла по шкале Рихтера (4739)

Власти борятся с наводнением на Бали (4717)

Как мы измеряем силу землетрясений? (4608)

Самые удивительные природные феномены (4604)

Йеллоустоун взорвется осенью и в мире начнется Апокалипсис (4427)

Изменение климата (4349)

Зимняя гроза на Кузбассе (4323)

Волну-убийцу создали в обычном бассейне (4286)

У островов Фиджи произошло землетрясение магнитудой 5,5 (4250)

Copyright Sergo © 2012-2026

Яндекс.Метрика