První počítačový model organismu

3. srpen 2012

Vědci poprvé mohou pozorovat parazitickou baktérii Mycoplasma genitalium nejen v přírodním fyzickém prostředí, ale umějí plně simulovat její chování také uvnitř počítače. To umožňuje daleko podrobnější a důkladnější průzkum jejích vlastností. Toto poznání vlastně závisí jen na rychlosti počítačů...

Odborníci z americké Stanfordské univerzity vytvořili realistický počítačový model bakterie, který jako sledované proměnné obsahuje asi 1900 experimentálně pozorovaných parametrů bakterie. Tento významný pokrok v oblasti počítačové biologie publikovali autoři v časopise Cell.

Mycoplasma genitalium je nejmenší a nejjednodušší známá volně žijící bakterie, které obsahuje „jen” 525 genů. Vědci o ní shromáždili data z asi 900 vědeckých článků. Povedlo se jim tak podchytit životní procesy a životní cyklus bakterie až na úroveň jednotlivých molekulárních procesů. Její model rozdělili do 28 relativně nezávislých funkčních modulů, přičemž každý z nich se vyvíjí v souladu s vlastním řídícím algoritmem.

Příbuzná bakterie Mycoplasma haemofelis

Díky takovému modelu lze simulovat i procesy, které nelze pozorovat v přirozených podmínkách, kromě toho ale tento model umožňuje inženýrsky měnit vlastnosti organismu - v počítači jej lze genově modifikovat a sledovat důsledky těchto změn.

Podobným postupem by bylo možné navrhovat i organismy zcela nové. V rámci počítačového modelu bychom totiž mohli měnit i více genů v organismu najednou, nemuseli bychom se omezovat jen na změny jednoho genu jako ve fyzické realitě. Díky úplnějšímu porozumění funkcí buněk pak také budeme mít větší možnosti léčby nemocí.

Inženýrská zkušenost říká, že nejsme schopni něčemu dostatečně porozumět, pokud to neumíme vytvořit či napodobit. Pokud jde o modely člověka, vědecké týmy jsou momentálně schopny jisté počítačové simulace některých lidských orgánů.

<p> <iframe width="610" height="343" src="https://www.youtube.com/embed/o_dA0yECNUE" frameborder="0" allowfullscreen></iframe></p>

Zdroje: PhysOrg, Popular Science, Cell, Popular Science (modely lidských orgánů)

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.

Václav Žmolík, moderátor

ze_světa_lesních_samot.jpg

3x Karel Klostermann

Koupit

Komplet obsahuje dva šumavské romány Ze světa lesních samot, V ráji šumavském a povídkový soubor Mrtví se nevracejí z pera klasika české literatury Karla Klostermanna (1848 - 1923), který tomuto kraji zasvětil celé své dílo.