Визуализация жизни in silico: новый интерфейс позволяет любому клеточному биологу, а не только мастерам-программистам, запускать биологические модели на суперкомпьютере Virtual Cell.

Виртуальная ячейка, либо, как ее еще именуют, VCell, представляет собой программную платформу, которая предлагает самый симуляции и возможностей полный набор моделирования клеточной биологии в мире. Это разрешает биологам, не имеющим сильных математических навыков либо навыков компьютерного программирования, создавать модели и моделировать функционирование клетки. VCell в первый раз показался в сети практически 20 лет назад, во второй половине 90-ых годов двадцатого века, и с того времени команда UConn Healthпод руководством биофизиком Лесли Лоу, разрабатывала и поддерживала его.

Применяя VCell, биолог может угадать, что случится, в то время, когда определенное лекарство попадет, к примеру, в фильтрующую клетку в почках, либо как молекула гемоглобина в эритроците справится с выбросом углекислого газа.Но до сих пор биологу так же, как и прежде требовались сильные навыки программирования, дабы создавать детальные модели клеток на молекулярном уровне, а также больше — терпение. Любая молекула, участвующая в модели, имеет определенное количество состояний либо вещей, каковые она может делать, и мест, где она возможно. Каждую вероятную комбинацию их состояний и молекул приходилось кодировать вручную.

По мере повышения количества движущихся частей возрастает и количество строчков компьютерного кода. Если вы поднимете размер сетки судоку до девяти на девять, у вас неожиданно покажется 6,7 секстиллионов вероятных сценариев … и вы получите представление о кошмаре, с которым столкнулись молекулярные биологи, в то время, когда они пробовали закодировать кроме того легко сложную биологическую совокупность. Распространенное наименование данной неприятности — «комбинаторный взрыв», и ответ ее, именуемое «моделирование на базе правил», было создано 12 лет назад участником команды VCell Майклом его коллегами и Блиновым Джеймсом Фэдером и Уильямом Хлавачеком, каковые все трудились на протяжении в то время в Лос-Аламосской национальной лаборатории.Но любой разработчик моделей, применяющий моделирование на базе правил, сталкивался с трудностями.

Программа, детализирующая сотрудничества между молекулами, должна была быть записана в тексте. В наш век iPhone и компьютеров вы имеете возможность перемещаться по экрану и щелкать мышью, все ожидают, что компьютер будет иметь прекрасный графический интерфейс. До сих пор моделирование на базе правил было не таким. Это было больше похоже на текстовые командные поля, каковые вы имеете возможность позвать, в случае если вам необходимо скоро перемещаться по внутренностям вашего компьютера.

Но это скоро утомляет, и обнаружение неточностей в тысячах строчков повторяющегося, практически, но не совсем аналогичного кода может сводить с ума. Модели клеточной биологии скоро становятся такими громоздкими, что с ними может совладать лишь умелый разработчик моделей либо программист. Это быстро ограничивало круг тех, кто имел возможность применять такое моделирование.

«Раньше лишь программисты либо умелые разработчики моделей имели возможность создавать основанные на правилах модели для описания подробностей молекулярных сотрудничеств», — говорит Лоу. «Мы желали сделать основанное на правилах моделирование дешёвым для клеточных биологов, каковые вправду в нем нуждаются».Лёв и команда VCell, складывающаяся из Майкла Блинова, Иона Морару, Джеймса Шаффа и Дэна Василеску, решили упростить задачу.

В собственной новой статье они обрисовывают интерфейс пользователя для VCell, что применяет цветные формы для представления молекул. Формы мало напоминают цветные кирпичи. Пузырьки показывают сайты связывания, а линии показывают связи между молекулами. Ссылки также будут быть форм и разных цветов для обозначения разных сотрудничеств.

Несложная модель, обрисовывающая гемоглобин, напоминает карту либо схему соединений.Вместо того, дабы писать тысячи строчков кода, биологи, применяющие VCell, сейчас смогут собственные молекулы и растолковывать VCell, как они смогут взаимодействовать между собой. Биологу не требуется тревожиться о комбинаторном взрыве.

Этим руководит компьютер — все 60 терафлопс, 3000 процессоров и 2 петабайта памяти, размещенные в строении Cell and Genome UConn Health.Лёв и Блинов уверены в том, что новая версия VCell существенно расширит число людей, каковые смогут применять моделирование на базе правил. Это связано с тем, что он разрешает ученым применять полный комплект способов моделирования, дешёвых в VCell, с моделями на базе правил в единой унифицированной и удобной для пользователя программной среде.

Сейчас у подготовленного биолога должна быть возможность израсходовать сутки на изучение управлений на сайте и выучить достаточно, чтобы выяснить, как смоделировать новую проблему на VCell. Ранее во всем мире было около 5800 активных пользователей VCell (вы имеете возможность войти в совокупность из любого места, где имеется подключение к Интернету).

Эти разработчики создали 76 600 моделей и совершили на них около 479 000 разных симуляций. Эти симуляции контролируют все: от того, вызывает ли определенная мутация рак, перед тем, как новое лекарство может взаимодействовать с сердцем. А с сравнительно не так давно выпущенной версией VCell количество активных пользователей должно увеличиться.

До тех пор пока что VCell не помогала с игрой в судоку. Но кто-то может для этого модель.


14 комментариев к “Визуализация жизни in silico: новый интерфейс позволяет любому клеточному биологу, а не только мастерам-программистам, запускать биологические модели на суперкомпьютере Virtual Cell.”

  1. Сотников Александр

    конечно. меня спрашивали и я проголосовал за порошенко.

  2. мокша крымский поток будет тянуть)). откуда только? на другом берегу с водой тоже как-то не сложилось.

  3. Эсце Евгения

    то в Болехове есть узкоколейка. карпатський трамвайчик называется. ты там был?

  4. русские и не русские, жители Матушки России, либо о, либо хронь алкогольная, либо лодыри, ну или просто неблагодарные на их, единственно правильный либеральный взгляд!!!А то, что у кого то нет модной причёски, развороченного в постельных баталияха, в том что кто-то не нюхает модный кокаин и ненавидит всех буржуев, то это признак о-ватника, отморозка и хулигана.

  5. Сафошкин Никанор

    путин уже платит (здоровьем, как минимум) и это только начало

  6. Цыринский Вадим

    Там все население так называемого *государства* — всего 30 тысяч человек. Пох*й чем эти 30 тысяч *вакцинировались*.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *