Ученые использовали графические процессоры Nvidia для имитации живой клетки

Ученые из Университета Иллинойса создали 3D-симуляцию живой минимальной клетки, используя графические процессоры Nvidia для моделирования 7000 генетических информационных процессов за 20 минут.

«Даже для минимальной клетки требуется два миллиарда атомов. Вы не можете создать подобную 3D-модель в реалистичном масштабе времени человека без графических процессоров», — рассказала профессор химии и директор университетского Центра физики живых клеток Зайда Люти-Шульте.

Cнимок 20-минутного трехмерного моделирования, показывающий желтые и фиолетовые рибосомы, красные и синие деградасомы, а также ДНК-полимеры и белки.

Моделирование воспроизводит физические и химические характеристики минимальной клетки в масштабе частиц. Клетка имеет только минимальный набор генов, необходимый для ее выживания, функционирования и репликации. Тем не менее, создав динамическую модель, имитирующую поведение живой клетки, ученые смогли получить представление о фундаментальных процессах, происходящих в живых клетках.

«Мы обнаружили, что фундаментальное поведение моделируемой клетки проявляется не потому, что мы его запрограммировали, а потому, что кинетические параметры и липидные механизмы были правильными в нашей модели», — объяснила ученый.

Зайда Люти-Шультен и ее коллеги разработали программное обеспечение с ускорением на графическом процессоре Lattice Microbes, которое находится в программном центре Nvidia NGC. Исследователи использовали Lattice Microbes с тремя графическими процессорами архитектуры Nvidia Volta, чтобы смоделировать минимальную версию паразитических бактерий — микоплазмы.

Моделирование показало, что клетка тратит большую часть своей энергии на транспортировку молекул через клеточную мембрану. Исследование продемонстрировало потенциал моделирования целых клеток, что в конечном итоге может помочь ученым предсказать, как изменения в реальных клетках повлияют на их функции.


Читать далее

Гиперзвуковой самолет на водороде развивает скорость до 12 Махов. Это почти 15 000 км/ч

Физики открыли новый тип «странного металла»

Астрономы нашли странную экзолуну: она больше Земли и на ней может быть жизнь

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука