Tudósoknak most először sikerült – ha csak igen rövid ideig is, de – szimulálniuk egy teljes organizmus molekuláris szintű viselkedését. Az Illinois államban található urbanai egyetem professzora, Klaus Schulten és kollégái egy szuperszámítógép segítségével építették fel egy rendkívül apró, primitív növényvírus, az ún. szatellit-dohánymozaikvírus modelljét – írja a Nature. Ehhez egy saját fejlesztésű programot, a biológiai molekulák szimulálását végző NAMD-ot használták, amely lehetővé teszi, hogy szuperkomputerek több száz processzora párhuzamosan dolgozhasson ugyanannak a problémának a megoldásán.
A kísérlethez az USA egyik legnagyobb tudományos számítási központja, a szintén Urbanában található Szuperszámítógépes Alkalmazások Nemzeti Központja (NCSA) SGI Altix gépét használták. A program femtoszekundumonként – ez a másodperc milliárdod részének milliomod része – számolta ki, hogy a nagyjából egymillió atomból álló vírus és az azt körülölelő cseppnyi sós víz atomjai miként lépnek egymással kölcsönhatásba. Így 50 milliárdod másodpercen keresztül sikerült szimulálni a teljes vírus viselkedését. Bármennyire is jelentéktelennek tűnik, ez rendkívüli számítási kapacitást igényel, egy mai PC nagyjából 35 éven keresztül szöszmötölne a feladattal – mondta Schulten.
A vírus számítógépes modellje
Ez a röpke szimuláció is elég volt új felfedezésekhez. Például kiderült, hogy noha a vírus szimmetrikusnak látszik, aszimmetrikusan pulzál, mintha lélegezne, és másként másolja magát, mint korábban gondolták.
Schulten szerint ez azonban csak az első lépés. Tudósoknak már sikerült vírusokat szimulálni korábban is, ám a modell komplexitása miatt eddig kénytelenek voltak az organizmus egyes részeire korlátozni a számításokat, és azt feltételezték, hogy a maradék is ugyanúgy viselkedik. A mostani példa azonban azt bizonyítja, hogy idővel lehetővé válik olyan nagyobb vírusok szimulálása is, mint amilyen az influenza, és ezzel újabb részleteket tudhatunk meg arról, hogy a vírusok miként támadják meg a sejteket és betegítik meg a szervezetet. Ehhez hosszabb, a másodperc ezredrészéig tartó modellezésre lesz szükség, de öt éven belül ehhez is rendelkezésre áll majd a számítási kapacitás – bizakodik a professzor.
