- Исследователи смоделировали полный жизненный цикл бактериальной клетки с наномасштабным разрешением.
- Модель учитывает пространственное положение и химические реакции каждого гена, белка и метаболита.
- Объектом оцифровки стала синтетическая бактерия JCVI-syn3A с искусственно сокращенным геномом.
- Для обработки одного жизненного цикла потребовалось шесть дней непрерывных расчетов на суперкомпьютере.
- Создавая 4D-анимации на основе модели, исследователи столкнулись с проблемой визуализации внутренней среды клетки.
- Чтобы смоделировать динамику главной молекулы - хромосомы, использовался метод броуновской динамики.
- Точность симуляции превзошла ожидания авторов, но модель не смогла самостоятельно развести хромосомы при делении.
- Симуляция выявила легкий дефицит в производстве крупных белков и случайный характер распределения макромолекул при делении.
Смоделированная клетка на ранних стадиях деления. В левой половине показана цитоплазма (синие кубы), механизмы деградации мРНК (розовые) и переносчики сахара (коричневые). В правой половине добавлены мембрана (зеленая) и рибосомы (желтые/красные). Авторы: Zane Thornburg. Источник: Cell.