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
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука