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      用于預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的大數(shù)據(jù)方法
      
			
      
				2019-01-02 09:22:14
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      沒有蛋白質(zhì)在體內(nèi)沒有任何作用，它們是我們細胞中的分子全能者。如果它們不能正常工作，可能會導(dǎo)致嚴重的疾病，如阿爾茨海默氏癥。為了開發(fā)修復(fù)功能失常蛋白質(zhì)的方法，必須知道它們的結(jié)構(gòu)。卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的研究人員利用大數(shù)據(jù)方法開發(fā)出一種預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。
      

      用于預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的大數(shù)據(jù)方法
      

      在美國國家科學(xué)院院刊(PNAS)中，研究人員報告說，無論實驗如何，他們都通過統(tǒng)計分析成功地預(yù)測了最復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的實驗測定非常麻煩，不能保證成功。蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)。作為結(jié)構(gòu)蛋白，它們參與組織的生長，例如指甲或毛發(fā)。其他蛋白質(zhì)可作為肌肉，控制新陳代謝和免疫反應(yīng)，或在紅細胞中運輸氧氣。
      

      具有某些功能的蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)在不同的生物體中是相似的。Steinbuch計算中心(SCC)的亞歷山大·舒格說：“無論是人類，小鼠，鯨魚還是細菌，自然界都不會不斷地為各種生物體發(fā)明蛋白質(zhì)，而是通過進化突變和選擇來改變它們。” 當讀出構(gòu)成蛋白質(zhì)的遺傳信息時，可以容易地鑒定這種突變。如果突變成對出現(xiàn)，所涉及的蛋白質(zhì)部分大多彼此靠近。在計算機的幫助下，許多空間相鄰部分的數(shù)據(jù)可以組成一個類似于大拼圖的三維結(jié)構(gòu)的精確預(yù)測。“要理解一個人的功能蛋白質(zhì)的細節(jié)和影響，如果可能的話，必須知道每個原子的位置，“舒格說。
      

      對于他的工作，物理學(xué)家使用基于計算機科學(xué)和生物化學(xué)方法和資源的跨學(xué)科方法。他使用超級計算機搜索了數(shù)千種生物的免費可用遺傳信息，包括從細菌到人類的相關(guān)突變。“通過結(jié)合最新技術(shù)和數(shù)據(jù)集的真正寶藏，我們研究了近兩千種不同的蛋白質(zhì)。與以前的研究相比，這是一個全新的維度，”Schug補充道。他強調(diào)這表明了該方法的高性能這有望從分子生物學(xué)到醫(yī)學(xué)應(yīng)用具有很高的潛力。雖然現(xiàn)在的工作是Schug的基礎(chǔ)研究，但結(jié)果很可能被納入未來疾病的新治療方法中。
      
			

			
        
      
			
      
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