Ko te mate urutaru COVID-19 o naianei he maha nga raru i harikoa ai nga kaiwhaiwhai ki te whakaeke. Mai i nga parepare kanohi kua taia 3D me nga kopare rongoa i hangaia ki te kainga ki te whakakapi i te miihini miihini katoa, ko te rere o nga whakaaro he mea whakahihiri, he whakamahana ngakau. I te wa ano, he ngana ki te ahu whakamua ki tetahi atu waahi: i roto i nga rangahau e whai ana ki te patu i te huaketo ano.
Te ahua nei, ko te kaha nui rawa atu mo te aukati i te mate urutaru o naianei me te neke atu i nga mea katoa o muri mai kei roto i te huarahi e ngana ana ki te eke ki te putake o te raru. Ko tenei huarahi "mohio ki to hoariri" ka tangohia e te kaupapa rorohiko Folding@Home. E hia miriona nga tangata kua haina ki te kaupapa me te koha i etahi o nga mana tukatuka o a ratou kaitukatuka me nga GPU, na reira i hanga ai te tino rorohiko nui rawa atu i roto i te hitori.
Engari hei aha enei exaflops katoa? He aha te take e tika ai te maka i taua mana rorohiko ? He aha te momo matū-koiora e mahi ana i konei, he aha te mea me pukoro rawa nga pūmua? Anei he tirohanga tere mo te whakakopa pūmua: he aha te mea, he pehea te tupu, he aha te mea nui.
Tuatahi, ko te mea tino nui: he aha i hiahiatia ai nga pūmua?
Ko nga pūmua he tino hanganga. Ehara i te mea ka whakarato rauemi hanga whare mo nga ruma, engari ka mahi ano hei whakakorikori enzyme mo te tata ki nga tauhohenga koiora katoa. Ko nga squirrels, ko ratou ranei , he mekameka roa , kei roto i tetahi raupapa. Ko nga mahi o nga pūmua ka whakatauhia e nga waikawa amino kei etahi waahi o te pūmua. Mēnā, hei tauira, me here te pūmua ki tētahi rāpoi ngota pai, me whakakī te wāhi here ki te waikawa amino kino.
Kia mohio ai me pehea e whiwhi ai nga pūmua i te hanganga e whakatau ana i a raatau mahi, me tirotirohia nga kaupapa o te koiora ngota me te rere o nga korero i roto i te pūtau.
Production, ranei ka timata nga pūmua ki te tukanga . I te wa o te whakamaoritanga, ka wetewete tetahi wahanga o te DNA helix rua, kei roto nga korero ira o te pūtau, ka taea e nga turanga hauota o te DNA te waatea ki tetahi enzyme e kiia nei. . Ko te mahi a te RNA polymerase he hanga kape RNA, he tuhi ranei, o te ira. Ko tenei kape o te ira e kiia nei (mRNA), he ngota ngota e pai ana mo te whakahaere i nga wheketere pūmua intracellular, e mahi ana i nga mahi whakangao, ranei pūmua.
He rite nga miihini ribosomes - ka tango i te tauira mRNA ka taurite ki etahi atu waahanga iti o te RNA, (tRNA). E rua nga rohe kaha o ia tRNA - he wahanga o nga turanga e toru e kiia ana , me taurite ki nga codon o te mRNA, me tetahi waahi hei here i tetahi waikawa amino motuhake mo tenei . I te wa o te whakamaoritanga, ka ngana noa nga ngota ngota tRNA i roto i te ribosome ki te here ki te mRNA ma te whakamahi i nga anticodons. Ki te angitu, ka piri te ngota ngota tRNA i tana waikawa amino ki te mea o mua, ka hanga i te hononga e whai ake nei i roto i te mekameka o nga waikawa amino kua whakawaeheretia e te mRNA.
Ko tenei raupapa o nga waikawa amino te taumata tuatahi o te hierarchy hanganga pūmua, na reira i kiia ai . Ko te hanganga toru-ahu katoa o te pūmua me ona mahi ka ahu tika mai i te hanganga tuatahi, ka whakawhirinaki ki nga ahuatanga rereke o ia waikawa amino me o raatau taunekeneke ki a raatau. Ki te kore enei ahuatanga matū me nga taunekeneke waikawa amino, ka noho raupapa rarangi kaore he hanganga ahu-toru. Ka kitea tenei i nga wa katoa ka tunu koe i te kai - kei roto i tenei mahi he waiariki hanganga toru-ahu o te pūmua.
Nga herenga roa o nga wahanga pūmua
Ko te taumata e whai ake nei o te hanganga ahu-toru, ki tua atu i te tuatahi, ka hoatu he ingoa mohio . Kei roto ko nga here hauwai i waenga i nga waikawa amino o te mahi tata. Ko te tino kaupapa o enei taunekeneke whakapumau ka heke ki nga mea e rua: и . Ko te alpha helix te rohe o te polypeptide, ko te pepa beta te rohe maeneene, whanui. Ko nga hanganga e rua he hanganga me nga ahuatanga mahi, i runga i nga ahuatanga o o raatau waikawa amino. Hei tauira, mena ko te alpha helix te nuinga o nga waikawa amino hydrophilic, penei ranei , katahi ka uru pea ki nga tauhohenga wai.
Helices Arepa me nga pepa beta kei roto i nga pūmua. Ka puta nga here hauwai i te wa e whakapuaki ana te pūmua.
Ko enei hanganga e rua me o raua huinga ka hanga i te taumata o muri o te hanganga pūmua - . Kaore i rite ki nga kongakonga ngawari o te hanganga tuarua, ko te hanganga tuatoru e awehia ana e te hydrophobicity. Kei roto i nga pokapū o te nuinga o nga pūmua he waikawa amino tino hydrophobic, penei i te ranei , ka whakakorehia te wai mai i reira na te ahua "hinu" o nga tuuroro. He maha nga wa ka puta mai enei hanganga i roto i nga pūmua transmembrane kua mau ki roto i te kirikiri lipid bilayer e karapoti ana i nga pūtau. Ko nga rohe hydrophobic o nga pūmua e noho mau tonu ana i roto i te wahanga ngako o te kiriuhi, ko nga rohe hydrophilic o te pūmua ka kitea ki te taiao wai i nga taha e rua.
Ano hoki, ko te pumau o nga hanganga tuatoru ka whakapumauhia e nga hononga-roa i waenga i nga waikawa amino. He tauira matarohia o enei hononga ko , he maha nga wa ka puta i waenga i nga tuuroro cysteine e rua. Mena ka hongi koe i tetahi mea he rite ki nga hua pirau i roto i te salon makawe i te wa e mahia ana e koe he perm i runga i nga makawe o te kaihoko, na ko tenei he wehenga o te hanganga tuatoru o te keratin kei roto i nga makawe, ka puta mai i te whakahekenga o nga here disulfide me te awhina o te whanariki-kei roto ranunga.
Ko te hanganga tuatoru ka whakapumauhia e nga tauwhitinga roa-roa penei i te hydrophobicity, te here disulfide ranei
Ka puta mai nga here disulfide i waenganui tuwhena i roto i te mekameka polypeptide kotahi, i waenganui ranei i nga cysteine mai i nga mekameka oti rereke. Ka puta nga taunekeneke i waenga i nga mekameka rereke taumata o te hanganga pūmua. He tauira tino pai o te hanganga quaternary kei roto i to toto. Kei ia ngota ngota hemoglobin e wha nga globins rite, nga wahanga pūmua, ka mau ia o enei ki tetahi waahi motuhake i roto i te polypeptide e nga piriti disulfide, ka hono ano hoki ki tetahi ngota heme kei roto he rino. Ka hono katoa nga globins e wha e nga piriti disulfide intermolecular, ka herea te katoa o te ngota ngota ki etahi ngota ngota hau i te wa kotahi, tae atu ki te wha, a ka taea e ia te tuku ina hiahiatia.
Te whakatauira i nga hanganga ki te rapu rongoa mo nga mate
Ka timata nga mekameka polypeptide ki te huri ki te ahua whakamutunga i te wa e whakamaoritia ana, i te wa e puta ana te mekameka tipu i te ribosome, he rite tonu ki te waea whakahiato-maumahara ka mau ki nga ahua uaua ina wera. Heoi, i nga wa katoa i roto i te koiora, ehara i te mea ngawari.
I roto i te maha o nga pūtau, he nui te whakarereketanga o nga ira kua tuhia i mua i te whakamaoritanga. I roto i tenei take, he maha nga wa e tono ana nga tikanga whakamaori ki te awhina a nga kaiawhina molecular chaperones, nga pūmua e herea ana mo te wa poto ki te mekameka polypeptide kua whanau mai, ka aukati i te tango i tetahi ahua takawaenga, e kore e taea e ratou te neke atu ki te waahanga whakamutunga.
Heoi ano te korero ko te matapae i te ahua whakamutunga o te pūmua ehara i te mahi iti. Mo nga tekau tau, ko te huarahi anake ki te ako i te hanganga o nga pūmua ko nga tikanga a-tinana penei i te X-ray crystallography. No te mutunga o te tekau tau atu i 1960 ka timata nga tohunga kemu koiora ki te hanga tauira rorohiko o te whakakopa pūmua, me te aro nui ki te whakatauira hanganga tuarua. Ko enei tikanga me o raatau uri e hiahia ana kia nui rawa nga raraunga whakauru hei taapiri atu ki te hanganga tuatahi - hei tauira, nga ripanga o nga koki hononga waikawa amino, nga rarangi o te hauwai, nga whenua kua utuhia, tae atu ki te tiaki i te hanganga me te mahi i runga i nga waahanga o te wa whanaketanga - katoa kia pai ai. whakaaro he aha te ahua o te pūmua whakamutunga.
Ko nga tikanga rorohiko o tenei ra mo te matapae hanganga tuarua, penei i era e rere ana i runga i te whatunga Folding@Home, e mahi ana me te 80% tika—he tino pai ki te whakaaro ki te uaua o te raru. Ko nga raraunga i hangaia e nga tauira matapae i runga i nga pūmua penei i te SARS-CoV-2 spike pūmua ka whakatauritea ki nga raraunga mai i nga rangahau tinana o te huaketo. Ko te mutunga, ka taea te tiki i te hanganga tika o te pūmua, a, tera pea, ka mohio me pehea te piri o te huaketo ki nga kaiwhakawhiwhi. he tangata kei roto i te rewharewha e ahu atu ana ki te tinana. Mena ka taea e tatou te mohio ki tenei hanganga, ka kitea pea e tatou nga raau taero hei aukati i te here me te aukati i te mate.
Ko te rangahau whakakopa pūmua kei te ngakau o to maatau mohio ki te maha o nga mate me nga mate, ahakoa ka whakamahi tatou i te whatunga Folding@Home ki te whakaaro me pehea te hinga i te COVID-19, kua kite tatou i te pahū o te tipu i naianei, ka toa te whatunga. kia roa te mahi. He taputapu rangahau e tino pai ana mo te ako i nga tauira pūmua kei raro i te tini o nga mate pohehe o te pūmua, penei i te mate a Alzheimer, te momo mate Creutzfeldt-Jakob ranei, e kiia ana he mate kau porangi. A, ka puta mai ano tetahi huaketo, ka rite taatau ki te timata ki te whawhai ano.
Source: will.com