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
«Остров-призрак» в Каспийском море показали из космоса
Космос
Астрофизики придумали, как узнать прошлое невидимых черных дыр
Космос
Мозговой имплант с ультразвуком испытают для лечения депрессии
Наука
В Китае пройдет марафон, в котором будут соревноваться роботы и люди
Новости
Технология «омоложения клеток» продлила жизнь стареющим мышам
Наука
Исследование: 3,5 млн лет назад предки людей были вегетарианцами
Наука
Метеорит впервые зафиксировали на видео и со звуком удара о землю
Новости
Россияне жалуются на сбои в работе eSIM и SIM-карт в iPhone: что происходит
Новости
Ученые обнаружили новый тип планет: как они устроены
Новости
Названа самая частая причина «развода» пингвинов
Новости
Эта частица станет ключом к разгадке темной материи во Вселенной  
Новости
Названы последствия саботажа трубопровода «Северный поток» в Балтике
Новости
Ученые придумали, как создать более емкие и долговечные аккумуляторы
Новости
Анализ подтверждает гипотезу, что Луна «откололась» от Земли
Космос
Инженеры «связали» прочную кольчугу толщиной в несколько атомов
Наука
«Хаббл» за 10 лет создал крупнейшую панораму соседней галактики
Космос
В ОАЭ построят крупнейшую круглосуточную солнечную электростанцию
Новости
Астрофизики рассмотрели детали активного ядра галактики
Космос
Камера, которая имитирует глаз насекомого, снимает в полумраке 9120 кадров в секунду
Новости
Найдена огромная черная дыра, которая стреляет энергией в сторону Земли
Новости