Η επιστήμη στα πρόθυρα της τρισδιάστατης μοντελοποίησης ολόκληρου του κυττάρου

Κύτταρο

Μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Journal of Molecular Biology, δείχνει το πως εξελίξεις στη μοριακή βιολογία και την επιστήμη των υπολογιστών σε όλο τον κόσμο, σύντομα μπορεί να οδηγήσει σε ένα τρισδιάστατο μοντέλο ενός κυττάρου, τη θεμελιώδη μονάδα της ζωής.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η πρόοδος αυτή θα μπορούσε να σημάνει μια νέα εποχή για τη βιολογική έρευνα, την ιατρική επιστήμη, και την υγεία των ανθρώπων και των ζώων.

«Τα κύτταρα είναι το θεμέλιο της ζωής», αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους. «Πρόσφατα, υπήρξε τεράστια πρόοδος στη βιομοριακή μοντελοποίηση η οποία προωθεί την κατανόηση της ζωής σε μοριακό επίπεδο. Τώρα, η εστίαση μετατοπίζεται προς μεγαλύτερα συστήματα, μέχρι το επίπεδο ολόκληρου του κυττάρου. Προσπαθούμε να συλλάβουμε αυτήν την αναδυόμενη εξέλιξη ορόσημο, στην υπολογιστική δομική βιολογία, η οποία είναι η τεκτονική μετατόπιση από τη μοντελοποίηση επιμέρους βιομοριακών διαδικασιών για την μοντελοποίηση ολόκληρου του κυττάρου».

Η μελέτη, αναλύει μια σειρά από μεθοδολογίες οι οποίες αποτελούν την πορεία προς μια τρισδιάστατη προσομοίωση ολόκληρου του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων και των μελετών των βιολογικών δικτύων, της αυτοματοποιημένης κατασκευής τρισδιάστατων μοντέλων των κυττάρων με πειραματικά δεδομένα, της μοντελοποίησης των συμπλοκών πρωτεΐνης, την πρόβλεψη των αλληλεπιδράσεων των πρωτεϊνών, των θερμοδυναμικών και κινητικών επιδράσεων μοντελοποίησης της κυτταρικής μεμβράνης, και της μοντελοποίησης των χρωμοσωμάτων.

«Πολλές τεχνικές που απαιτούνται για το σκοπό αυτό είναι ήδη διαθέσιμες. Είναι μόνο θέμα να τις θέσουμε όλες μαζί σε μια συνεκτική διαδικασία για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος», αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους. « Είναι δύσκολο διότι μόλις τώρα ξεκινήσαμε να κατανοούμε τους κύριους μηχανισμούς της ζωής σε μοριακό επίπεδο, και παρόλο που φαίνονται εξαιρετικά περίπλοκοι είναι στην ικανότητά μας να κατανοήσουμε πως λειτουργούν στο μοριακό επίπεδο αλλά και να το μοντελοποιήσουμε».

Παραπομπές

Wonpil Im, Jie Liang, Arthur Olson , Huan-Xiang Zhou, Sandor Vajda5, Ilya A. Vakser. Challenges in structural approaches to cell modeling. Molecular Biology (2016). DOI: dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2016.05.024

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *