هندسه امتیاز به کروناویروس مواد مخدر هدف نامزدها

زمانی که یک ویروس با حمله به سلول های خود را با آن تغییرات بدن خود را. اما در روند پاتوژن خود را تغییر شکل بیش از حد. جدید مدل ریاضی پیش بینی نقاط روی این ویروس است که اجازه می دهد این شکل تغییر رخ می دهد آشکار یک راه جدید برای پیدا کردن پتانسیل دارو و واکسن اهداف. منحصر به فرد ریاضی مبتنی بر رویکرد در حال حاضر شناسایی اهداف بالقوه در کروناویروس که باعث COVID-19.

مشخص شده در مارس در مجله محاسباتی زیست شناسی, استراتژی پیش بینی پروتئین در سایت بر روی ویروس ها که ذخیره کردن انرژی—نقاط مهم است که مواد مخدر می تواند غیر فعال کنید. در نادر feat کار درآمد حاصل از خالص ریاضیات, مطالعه می گوید نویسنده و ریاضیدان رابرت قلمدان از موسسه پیشرفته مطالعات علمی در فرانسه. “انگار کمی ارزش خالص ریاضی در زیست شناسی,” او اضافه می کند. این مقاله پیش بینی صورت یک جاده طولانی قبل از آنها می تواند تایید تجربی می گوید: جان یین که مطالعات ویروس ها در دانشگاه ویسکانسین–مدیسون و نه درگیر در پژوهش. اما او موافق است که قلمدان رویکرد بالقوه است. “او در آینده این از یک ریاضیدان نقطه نظر—اما بسیار علمی آگاهانه ریاضیدان” یین می گوید. “به طوری که بسیار نادر است.”

قلمدان روش طول می کشد استفاده از این واقعیت است که برخی از پروتئین های ویروسی تغییر شکل خود را به طور چشمگیری زمانی که ویروس ها نقض سلول و این تحول بستگی به ویژگی های ناپایدار. (پایدار پروتئین, سایت, تعریف, مقاوم در برابر تغییر است.) با شناسایی “بالا و انرژی سایت”—مناطق بر روی پروتئین ویروسی که ذخیره مقدار زیادی از انرژی—قلمدان متوجه او می تواند نقطه به احتمال زیاد “بهار” امتیاز است که به واسطه این تغییر در شکل. او خواستار چنین انرژی بالا لکه های عجیب و غریب سایت. پیدا کردن آنها را مورد نیاز برخی از پیچیده ریاضی است.

قلمدان با تمرکز بر ستون فقرات از پروتئین است که تحت بیشترین تغییر طول همجوشی سلولی و ورود. او مورد بررسی قرار هیدروژن اوراق قرضه است که به صورت بین ستون فقرات بخش زمانی که پروتئین در برابر. یک پروتئین شامل یک سری از واحد های فردی و یا باقیمانده با دو جمله واحد تشکیل هیدروژن اوراق قرضه. پیوند واحد چرخش نسبت به یکدیگر و کسانی که تاب حاکی از مقادیر مختلفی از انرژی رایگان در باقی مانده های درگیر.

برای منزوی کردن عجیب و غریب چرخش قلمدان لنگ چند ریاضی اهرم یک مجموعه ای از پروتئین اشکال است. او و همکارانش قبلا جمع آوری یک نمونه نماینده از پروتئین ها از یک پایگاه داده و نگاه در حدود 1.17 میلیون فقرات هیدروژن اوراق قرضه در مجموعه. او سپس مورد نیاز برای ایجاد چگونه اغلب متفاوت چرخش به نظر می رسد.

برای پیدا کردن که اطلاعات قلمدان تبدیل به هندسه. در قرن 19 ریاضیدان آلمانی کارل فریدریش گاوس نشان داد که شما می توانید توصیف هر چرخش منحصر به فرد از فضای سه بعدی با مشخص کردن محور است که در اطراف آن است که چرخش تبدیل می شود و مقدار آن کار را (تصویر یک چرخ چرخش در اطراف محور ماشین با هر نقطه از صفر تا 360 درجه و یا صفر تا دو پی رادیان). شما می توانید نشان دادن هر یک از چرخش با یک بردار اندازه گیری است که هر دو یک اندازه و یک جهت و آن است که معمولا به عنوان تصویر یک فلش از یک طول خاص اشاره در یک جهت خاص است. این فلش را جهت توصیف چرخش محور و بردار را طول می دهد میزان چرخش (تصور کنید یک محور که بلند با چرخش بیشتر). جمع آوری تمام وکتور فلش با اشاره از هر راه که از یک نقطه مرکزی و شما ممکن است تمام محورها برای یک چرخش به چرخش در مورد. نقاط در امتداد هر محور (فلش نقاط مختلف vectors) شناسایی منحصر به فرد چرخش: ممکن است مقدار چرخش از صفر تا دو پی رادیان حول هر محور.

در مجموع این فلش را تشکیل می دهند 3-D با توپ (تصور کنید یک خاردار Koosh توپ و یا نورد کردن جوجه تیغی). این ساختار چه قلمدان می خواستم دلیل آن اجازه داده او را به انجام برخی از ریاضی در نقاط ظاهر در آن است. قلمدان نقشه برداری چرخش در پایگاه داده یافت بر روی توپ. سپس او محاسبه فرکانس هر یک با نگاه به چگالی اطراف آن منطقه در ساختار: چرخش در کمتر متراکم قطعات توپ نادر.

دانشمندان می دانند که فرکانس یک پروتئین از ویژگی های مربوط به یک تابع از آن انرژی به طوری که نادر ویژگی های بالاتر انرژی. بنابراین با استفاده از تاسیس معادلات و تراکم بر روی توپ قلمدان محاسبه انرژی آزاد متفاوت چرخش آشکار عجیب و غریب سایت. یکی از نشانه ای که روش کار می کند این است که این پیش بینی در حال حاضر شناخته شده و کاربردی سایت قلمدان می گوید. اما قبلا در سایت های ناشناخته کشف شده توسط این روش می تواند ثابت کند به اهداف امیدوار کننده مواد مخدر برای حمله به.

اگر آزمایش بررسی قلمدان را پیش بینی سایت بزرگ اگر—رویکرد نگه می دارد وعده می گوید: Arndt Benecke یک بیولوژیکی محقق فرانسوی در مرکز ملی تحقیقات علمی که توصیه ریاضیدان. “اگر که مورد سپس به طور خودکار و رایگان انرژی چیزی است که شما می توانید هدف است که ما در حال حاضر انجام,” او می گوید. “کل فکر آنچه که می تواند و یا باید یک دارو یا آنتی بادی انجام دهید ممکن است تغییر کند.”

در یک مطالعه پیگیری های منتشر شده در همان مجله در چهارشنبه قلمدان مشخص سه عجیب و غریب “سایت های مورد علاقه” در coronavirus پشت COVID-10. اما در حال حاضر آنها باید برای زنده ماندن لرز از آزمایشگاه. آزمایشگران نیاز به نشان می دهد که ضربه زدن از این سایت ها در واقع نسخه رایگان انرژی Benecke می گوید. حتی پس از آن آنها ممکن است باقی می ماند غیر قابل دسترس به مواد مخدر, او می افزاید. و درمان هر گونه هدف قرار دادن سایت های برای زنده ماندن باید معمول آزمون اثربخشی و ایمنی در مدل های حیوانی و سپس در مردم است. “ادبیات آشغال با شکست” قلمدان می گوید.

اگر این روش کار می کند, آن می تواند برنامه های کاربردی برای طیف وسیع تری از اهداف از سیگنالینگ پروتئین است که اجازه می دهد سلول های برقراری ارتباط با محیط خود را به prions این misfolded پروتئین پشت شرایط مانند جنون گاوی بیماری است. “این می تواند بسیار فراتر از ویروس ها” Benecke می گوید.

بیشتر بخوانید درباره شیوع کروناویروس از علمی آمریکا در اینجا. و به عنوان خوانده شده پوشش از شبکه های بین المللی ما از مجلات در اینجا.

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.net