7 Июня 2017
МОСКВА, 7 июня Российские и французские преподаватели создали новую методику трехмерного рентгеновского сканирования белковых молекул, тот или другая работает в 50 раз мгновеннее уже существующих аналогов и позволит ученым быстро создавать новые лекарства, говорится в статье, опубликованной в журнале Acta Crystallographica.
Метод был выясненный на большой выборке данных, собранных из двух крупнейших биологических баз данных, BioIsis и SASBDB. Мы продемонстрировали, что Pepsi-SAXS работает от 5 до 50 раз быстрее, чем ранее применяемые методы CRYSOL, FoXS и трёхмерный способ Цернике в SAStbx. При этом Pepsi-SAXS не только не уступает им в точности, а даже выигрывает, поясняет Сергей Грудинин из Московского Физтеха в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба МТФИ.
Сложные белковые молекулы в наших организмах состоят из нескольких тысяч аминокислот, чьи цепочки часто вращаются закручены в сложную форму благодаря взаимодействиям между отдельными звеньями этих пептидных цепей. Пока биологи не до конца распустили законы, по которым лошади принимают определенную форму, и которые позволяют определять форму молекулы по ее формуле.
Результаты схожего трёхмерного рентгена, как рассказывает Грудинин, нельзя сразу использовать для научных экспериментов и изучения структуры молекулы – их сначала нужно обработать и понять, как именно отражались пучки рентгена от разных частей молекулы во время получения снимка.
Как правило, анализ этих фотографий требует огромных вычислительных мощностей и большого количества времени, что провоцирует отечественных и западных физиков и программистов искать способы упрощения и убыстрения подобного компьютерного гадания по фотографиям.
Российские физики и их запошивочные коллеги нашли способ ускорить сей процесс в 5-50 раз, используя новую методику получения рентгеновских снимков, при которой рентгеновский сканер собирает информацию только о тех частицах света, тот или другие отразились от атомов и молекул в стороны и назад, а не вперед, вместе с основным потоком рентгена.
Подобная методика, как рассказывают ученые, разрешает получать рентгеновские фотографии молекул без особой подготовки и внутри углов и живых клеток, однако она требует еще больше вычислительных мощностей, чем остальные виды рентгеновских сканеров. В мелочности, на обработку данных только одного эксперимента уходило порядка 10 часов.
Грудинин и его единомышленники отряди способ упростить эти расчеты, опираясь на идеи, открытые еще в семидесятые года истекшего века немецким математиком Генрихом Штурманом (Heinrich Stuhrmann). Он обнаружил, что для этого можно использовать особые ясные функции, учитывающие то, как расстояние между разными молодчиками атомов в белковой цепочке и характер их связи с молекулами воды влияет на то, как они рассеивают рентгеновское излучение.
Как показали первые эксперименты с этой методикой, данная система трехмерного рентгена для белков работает в десятки раз быстрее, чем конкурирующие методики анализа данных, и при этом для достижения высокой скорости не требуется жертвовать качеством вычислений. Подобную программу, как пишут ученые, можно использовать даже на ноутбуках с относительно медленными процессорами, что делает ее более простой для использования на практике.
Как надеются Грудинин и его коллеги, их разработка поможет нам быстрее создавать лекарства и антибиотики, а также ускорит создание новых базисных материалов и поможет биологам стоит начать выращивать искусственные органы.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....