Создана компьютерная модель бактерии

01.08.2012

Исследователи из Стэнфордского университета и Института Крейга Вентера заявили в пятницу через журнал Cell, что им удалось создать полную компьютерную модель бактерии и проследить на молекулярном уровне весь ее жизненный цикл между делениями.

За образец была взята патогенная бактерия Mycoplasma genitalium, та самая, которую сотрудники Института Крейга Вентера использовали в 2008-м году для создания искусственной хромосомы. Причина выбора проста - это бактерия с самым маленьким в мире геномом, состоящим всего из 525 генов. Однако и этот, простейший из простейших, живой организм потребовал для своей компьютерной виртуализации совместной работы 128 мощных компьютеров.

Хотя сами исследователи интерпретируют то, что они сделали, как "первый драфт", первый черновик M.genitalium, это был несомненно полностью "живой" одноклеточный организм, содержащий 28 видов взаимодействующих между собой молекул - РНК, ДНК, белков и маленьких молекул, называемых метаболитами - продуктов клеточной жизнедеятельности. Любопытно, что жизненный цикл бактерии вплоть до ее деления занял 9-10 часов машинного времени. Примерно такое же время M.genitalium живет и в реальном мире.

Работа стэнфордской команды уже признана серьезным прорывом в очень юном научнном направлении - компьютерной биологии. Компьютерные модели клеток создаются в различных лабораториях уже около десяти лет, но все это очень приблизительные модели, способные описывать лишь небольшое количество функций и включающие в себя работу лишь части генов.

Сейчас перед исследователями стоит следующая, на первый взгляд почти невыполнимая задача - создать модель бактерии Escherichia coli, которая участвует в подавляющем большинстве микробиологических экспериментов. Ее ДНК состоит из 4288 генов, она делится каждые 20-30 минут и по количеству молекулярных взаимодействий на порядки обгоняет M.genitalium. Доцент биоинженерии Маркус Коверт, возглавляющий исследование, заявляет что виртуальная E. Coli будет создана его группой через два года.

<< Назад: Вселенная под угрозой темной энергии 02.08.2012

>> Вперед: В борьбе с гриппом помогут растения 31.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Изменение климата влияет на здоровье 07.10.2017 Климатические изменения - а именно, непредсказуемое падение температур и колебания давления - могут увеличивать риск сердечной недостаточности и инфаркта у пожилых людей, считают ученые. Исследователи советуют пожилым людям избегать туманов и низких зимних облаков, а врачам советуют обращать внимание не только на физиологические показатели и жалобы пациентов, но и на погоду. Команда физиологов из двух канадских университетов обнаружила связь между холодами и инфарктами у граждан преклонного возраста. Проанализировав истории болезни 112 тысяч пациентов в возрасте от 65 лет, переживших сердечный приступ, ученые установили: чаще всего пожилых людей госпитализируют с инфарктами с октября по апрель. Падение столбика термометра на один градус повышает вероятность летального исхода в среднем на 0,7%, и еще на 4,5% с повышением давления на 1 кПа. На статистику не влияет география (цифры оказались справедливы для всей территории Канады) и анамнеза пациентов. Природа зависимости между холодом и сердечными проблемами до конца не ясна, но скорее всего дело в сужении сосудов в ответ на похолодание. Давление крови на стенки сосудов при этом повышается. Кроме того, при охлаждении тела активно вырабатываются гормоны, увеличивающие свертываемость крови, что повышает риск тромбообразования. В организме здоровых молодых людей все эти процессы не приводят к закупорке сосудов, но кровеносные сосуды пожилых людей, в которых липидный и белковый обмен часто затруднен или нарушен, могут реагировать на смену погоды очень остро, вплоть до закупорки или разрывов, в том числе в районе сердечной мышцы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026