Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

25 år med DNA på datamaskiner

Anonim

DNA utfører sine aktiviteter "fortynnet" i cellekjernen. I denne tilstanden syntetiserer det proteiner, og selv om det ser ut som en rotete tangle av tråd, er dens struktur faktisk styrt av presise regler som er viktige for at den skal kunne utføre sine funksjoner. Biologer har studert DNA ved å observere det eksperimentelt med en rekke teknikker, som bare nylig er blitt supplert med forskning i silico, det vil si studiet av DNA ved hjelp av datasimuleringer. Dette er et nylig studieområde, men det har allerede gitt et stort bidrag til kunnskap på dette feltet.

annonse


Angelo Rosa, en teoretisk fysiker ved International School for Advanced Studies (SISSA) i Trieste, samarbeidet med Christophe Zimmer, en eksperimentell fysiker fra Pasteur-instituttet i Paris, har vurdert tilstanden til denne novellen, men kraftig tilnærming i en systematisk gjennomgang som nettopp er publisert i tidsskriftet International Review of Cell and Molecular Biology.

"Bortsett fra noen sjeldne unntak, har vi gjennomgått nesten alle modellene som er utviklet til dags dato, " forklarer Rosa. "Gjennomgangen er hovedsakelig rettet mot biologer fordi vi har gjort minimal bruk av matematiske formler som hemmer lesing. Jeg tror dette er den første anmeldelsen av sin type. Papiret er faktisk også interessant for fysikere og matematikere som nærmer seg dette nye feltet for den første gangen."

De to fysikerne har gjennomgått 25 års beregningsmodeller: "I denne relativt korte tidsperioden har modellene blitt stadig mer sofistikerte, og dette, takket være utviklingen av datamaskiner, " forklarer Rosa. "I dag er vi i stand til å lage langt mer detaljerte og prediktive simuleringer, noe som gjør oss i stand til å lede eksperimentelle forskers arbeid i tidligere uventet retning."

"Dette er et nyttig verktøy som, uten å gå inn i matematisk detalj, gir biologen en oversikt over type studier som i økende grad vil utfylle de mer tradisjonelle tilnærmingene" fortsetter Rosa. "I dag har vi for eksempel allerede programvare som, basert på eksperimentelle data, tillater oss å rekonstruere strukturen til bestemte deler av kromosomer. Jeg tror at hvis datamaskiner fortsetter å utvikle seg som de har gjort til nå - og det er ingen grunn å tvile på dette - vi vil kunne rekonstruere hele kromosomer. "

"For tiden er fremtidsutsikterne for silikonforskning av kjernefysisk DNA todelt, " konkluderer Rosa, "å forstå detaljene i genuttrykkets dynamikk (detaljer om proteinsyntese) og å identifisere nøyaktig hvor kromosomene er når DNA unravels i kjernen. "

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Sissa Medialab . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Angelo Rosa, Christophe Zimmer. Beregningsmodeller av storskala genomarkitektur . Internasjonal gjennomgang av celle- og molekylærbiologi, januar 2014