Cуперкомпьютер «Ломоносов» помог объяснить укладку ДНК по принципу спагетти
Суперкомпьютерный комплекс «Ломоносов». Фото: parallel.ru
Ученые из Московского государственного университета (МГУ) при помощи суперкомпьютера нашли возможное объяснение укладки ДНК по принципу спагетти. Как сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру», результаты исследований опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Ученые пришли к выводу, что молекула ДНК в ядре клетки упаковывается в особое состояние — фрактальную глобулу — «комок», в котором не существует узлов, а структура его петель повторяется на малых и больших масштабах. Если такую «нить» потянуть за концы, то она без труда распутается. Это, по словам исследователей, способствует эффективному считыванию информации с ДНК.
Такая упаковка ДНК происходит за счет ускоренной тепловой диффузии. Ученые придумали аналогичную теорию для звена полимерной цепи (в которой до 250 тысяч звеньев), которая свернута во фрактальную глобулу, а при помощи моделирования, проведенного на суперкомпьютере МГУ «Ломоносов», оценили происходящие с ней тепловые процессы.
«Мы сумели оценить тепловую динамику, свойственную этому виду укладки. Проведенное нами компьютерное моделирование хорошо подтвердило теоретический результат», — отметил один из авторов исследования, старший научный сотрудник кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ Михаил Тамм.
Авторы полагают, что их исследование позволит понять, каким образом происходит хранение и считывание информации с ДНК, а также определить факторы и процессы, оказывающие на это определяющее влияние.