Воскресенье, 19.05.2024, 22:44 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [783]
Жара [581]
Засуха [203]
Землетрясение [2241]
Извержение [1097]
Космос [405]
Лавина [142]
Мороз [313]
Наводнение,цунами [1118]
Оползень,провал [357]
Пожар [665]
Сель [43]
Снегопад [767]
Теория [2811]
Торнадо,ураган [1195]
Феномены [241]
Эпидемия [2467]

Интересное
Аномальные новости

Новости криптозоологии

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: 239 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

Создан оптимальный вирус для доставки генной терапии в клетки мозга (9)

Создан препарат для персонализированной терапии опухолей (10)

Разработали методику быстрого выявления тяжелых форм инсультов (7)

За счет чего пение помогает восстановить речь после инсульта (12)

Экспериментальное лечение избавило пациента от четвертой стадии рака мозга (11)

Мужчины сильнее женщин пострадали от осложнений диабета (7)

На Солнце произошла вспышка рекордной интенсивности в текущем цикле активности (6)

Жара ежегодно уносила жизни 150 тыс. человек в последние 30 лет (6)

Лето 2023 года в Северном полушарии было самым жарким за 2 тыс. лет (10)

Кесарево сечение более чем вдвое снижает эффективность вакцин от кори (17)

Создана молекула для надежного выявления случаев заражения вирусом Зика (10)

Нейрофизиологи усомнились в ускоренной очистке мозга от токсинов во время сна (9)

В Испании впервые в мире выявили десятки случаев крысиного гепатита у людей (11)

На Земле разразилась мощнейшая за 20 лет магнитная буря (20)

Как изменится уровень Мирового океана (20)

Мощные снегопады усилили землетрясения (22)

Отзыв британской вакцины не является аргументом против прививок (21)

Сочетание каннабиса и табака при беременности вчетверо повысило младенческую смертность (13)

Покрытия для имплантов показали высокие антибактериальные свойства (27)

Разработали универсальную вакцину от коронавирусов на базе наноконтейнеров (13)

Разработали метод определения антител для создания вакцин (19)

Генная терапия улучшила зрение 80% пациентов с болезнью сетчатки (22)

Созданы наночастицы, способные уничтожать метастазы внутри мозга (15)

Анорексичные девушки оказались более не удовлетворены своей фигурой (14)

Сравнили риск развития рака у детей «из пробирки» и зачатых естественным путем (18)

Растительная диета снизила риск прогрессирования рака простаты (16)

В моче молодых вейперов обнаружили высокие уровни свинца и урана (13)

Найден способ смягчить последствия операций на щитовидке для голоса (19)

Разработали крахмал, который могут употреблять диабетики (18)

Протезирование клапана аорты через катетер на 52% снижает риск инсульта (19)

Возбудитель малярии ускоряет старение иммунных клеток крови (21)

Женщины чаще болеют деменцией, а мужчины - ишемией сердца (22)

В Англии обнаружили свидетельства передачи проказы между белками и людьми (20)

Пассивное курение во время беременности ускоряет клеточное старение зародыша (17)

Механизмы развития ишемии сердца уточнили для совершенствования методов лечения (22)

Частота вспышек класса X на Солнце выросла на 60% за последние пять лет (18)

Половина пациентов умерла в течение десять лет после фибрилляции предсердий (23)

Летняя жара в Европе усилится из-за очищения воздуха (24)

Подкожные антитела защитили детей от малярии с 77% эффективностью (18)

Физики на шаг приблизились к пониманию молний (25)

Найден способ смягчить последствия операций на щитовидке для голоса (22)

ИИ научился предсказывать землетрясения с точностью до часов (24)

Чем опасен храп и как его лечить (27)

Прививки от ковида не повысили риск развития судорог (25)

Выявлена редкая мутация, приводящая к карликовости (21)

Вакцинация спасла 154 миллиона жизней за 50 лет (18)

Лесные пожары в Сибири могут понизить температуры в Евразии (17)

Лечение женщиной-врачом повысило шансы на выживание (30)

Торнадо бушует в трех штатах США (22)

Люди с определенным типом фигуры больше склонны к раку кишечника (25)

Поиск


Популярное

На Восточное побережье США надвигается "Франкеншторм". Он уже забрал 20 жизней (28379)

Человечество вступило в эпоху природных катаклизмов (19279)

Эпидемия бубонной чумы вспыхнула на Мадагаскаре (10221)

«Сэнди» признан вторым самым дорогим ураганом в истории США (10109)

Супервулкан может проснуться в любой момент (8495)

Сегодня по всему миру произошло 49 землетрясений (7040)

30 тысяч человек умирает ежегодно от амариллеза (6486)

Большая грудь сокращает жизнь на годы (5544)

Остров ВИЗЕния (5253)

Англия: зима в начале мая (5012)

Гигантская Фабианская дыра продолжает расти (4920)

Карнавал в Венеции начался с наводнения (4907)

Гипотеза о СПИД (4758)

Селевой поток опять обрушился на уезд Илян (4748)

Число пострадавших от наводнения в Мордовии достигло 4,5 тысяч человек, подтоплено более 2 тысяч домов (4628)

В Москву идет жара (4616)

Вода в реке Белой в Адыгее не может очиститься из-за 5-километрового оползня (4578)

Ураган в Москве 06.05.2012 (4549)

В Англии уходящий год признан самым дождливым в истории метеонаблюдений (4487)

Десятки домов затоплены в Узбекистане в результате наводнения (4417)

Землетрясение в Армении (4404)

Ученые установили точную дату Всемирного потопа (4394)

Вулкан Санторин, погубивший минойскую цивилизацию на Крите, вышел из многолетней спячки (4387)

Из-за извержения Попокатепетля в Мехико объявлен высший уровень опасности (4381)

Пятидесятиградусные морозы пришли в Якутию (4329)

Йеллоустонский супервулкан (4325)

На планете появился новый вид облаков - Асператус (4321)

Семь новых природных чудес света (4310)

Самые большие и опасные вулканы мира (4305)

Жара в Норильске побила 30-летний рекорд (4271)

Совсем скоро человечество ждёт всемирная катастрофа (4235)

В Крыму зарегистрировали землетрясение мощностью 1-2 балла по шкале Рихтера (4179)

Власти борятся с наводнением на Бали (4148)

Как мы измеряем силу землетрясений? (4054)

Самые удивительные природные феномены (3931)

Йеллоустоун взорвется осенью и в мире начнется Апокалипсис (3907)

Изменение климата (3847)

Зимняя гроза на Кузбассе (3822)

У островов Фиджи произошло землетрясение магнитудой 5,5 (3733)

Волну-убийцу создали в обычном бассейне (3696)

Copyright Sergo © 2012-2024

Яндекс.Метрика