Длинная нитевидная молекула ДНК «намотана» на сеть крошечных молекулярных катушек. Вращение и раскручивание этих катушек включает и выключает гены. Когда ДНК становится более компактной, гены выключаются, а когда ДНК расширяется, гены включаются. Пока ученые не понимают механизмы этого процесса. Моделирование генов на атомном уровне является первым шагом к объяснению того, как ДНК расширяется и сжимается, контролируя генетическое включение и выключение.
Один из авторов исследования, Карисса Санбонмацу (Karissa Sanbonmatsu): «Знание того, как это происходит, поможет раскрыть тайны развития многих болезней».
Санбонмацу и ее команда создали симуляцию на суперкомпьютере Trinity (шестом в мире по скорости) в Лос-Аламосе. Моделирование ДНК на этом уровне является непростой задачей и требует огромных вычислительных мощностей.
На этом авторы исследования не планируют останавливаться. Соавтор статьи, физик Анна Лаппала (Anna Lappala): «В будущем мы сможем использовать суперкомпьютеры exascale, которые дадут нам возможность смоделировать весь геном». Компьютеры exascale - это новое поколение суперкомпьютеров, которые будут выполнять вычисления во много раз быстрее, чем современные машины.
Полный текст статьи: DOI: 10.1002/jcc.25840
