Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили SMART, програмний пакет, здатний реалістично імітувати мережі стільникових сигналів. Цей інструмент, протестований у різних біологічних системах, покращує розуміння клітинних реакцій і допомагає в просуванні досліджень у таких галузях, як системна біологія та фармакологія.

Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (UCSD) розробили та протестували новий програмний інструмент під назвою «Алгоритми просторового моделювання реакцій і транспорту» (SMART). Це інноваційне програмне забезпечення може точно імітувати мережі клітинних сигналів — складні системи молекулярних взаємодій, які дозволяють клітинам реагувати на сигнали з навколишнього середовища. Ці мережі складні через багато етапів і тривимірні форми комірок та їхніх компонентів, що ускладнює їх моделювання за допомогою існуючих інструментів. SMART вирішує ці проблеми, обіцяючи прискорити дослідження в таких галузях, як системна біологія, фармакологія та біомедична інженерія.

Команда успішно протестувала SMART у різних біологічних системах, включаючи реакції клітин на адгезивні сигнали, вивільнення кальцію в нейронах і клітинах серцевого м’яза, а також виробництво АТФ у детальній мітохондріальній моделі. Завдяки своїм гнучким, точним і ефективним можливостям моделювання SMART відкриває нові можливості для розуміння поведінки клітин і розробки методів лікування захворювань людини.

Це відео демонструє моделювання, створене за допомогою SMART, яке демонструє динаміку вивільнення кальцію в клітинах серця. Цей процес необхідний для скорочення серцевого м’яза.

Дослідники успішно випробували нове програмне забезпечення в біологічних системах на кількох різних рівнях, від клітинної сигналізації у відповідь на адгезивні сигнали, до подій вивільнення кальцію в субклітинних областях нейронів і клітин серцевого м’яза, до виробництва АТФ (енергетичної валюти в клітинах) в рамках детального представлення однієї мітохондрії. Надаючи гнучкий, точний і ефективний інструмент для моделювання мереж клітинної сигналізації, SMART прокладає шлях до більш детального моделювання, щоб покращити наше розуміння клітинної поведінки та стимулювати розробку нових методів лікування захворювань людини.

Читайте також -  Революційна модель ШІ вперше розшифровує мову рослин

Дослідження, опубліковане сьогодні (19 грудня) у журналі Nature Computational Science, проводилося під керівництвом Еммета Френсіса, доктора філософії, постдокторанта Американського товариства інженерної освіти в дослідницькій групі під керівництвом професора Падміні Рангамані, доктора філософії, обидва афілійовані з кафедрою фармакології Медичної школи Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та кафедрою механічної та аерокосмічної інженерії Каліфорнійського університету в Сан-Дієго Інженерна школа Джейкобса. Початкова версія цього програмного забезпечення була написана Джастіном Лафліном, доктором філософії, колишнім аспірантом у групі Рангамані.

Comments

Comments are closed.