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Nature Methods：分子动力学，首个实现DNA精确运动模拟的技术
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分子动力学是能够实现DNA运动模拟的一种技术，这些运动包括折叠成双倍、三倍或四倍的DNA链，以及DNA与蛋白质和药物的相互作用。分子动力学是用来处理那些发生时间从皮秒到分钟的运动过程，也适用于不同尺寸的分子系统，从几纳米到一米。 巴塞罗那生物医学研究所，分子模拟和生物信息学实验室的Modesto Orozco正在领导一项研究，通过开发几种理论方法，在更大的时空尺度上并专注于生物医学与生物技术应用热点，来更好地了解生物大分子的行为特点，尤其是核酸。 近日，该研究团队在《自然方法》期刊上发表了一个新模型，这个模型能够以非凡的准确性，实现DNA动力学原子水平上的模拟，这个成就是5年的工作积累和超过100个DNA系统测试的结果。 研究数据存储在一个公共网站上，目前拥有超过4TB的信息。这个网站可以通过西班牙生物信息研究所和ELIXIR-Excellerate网络登录。ELIXIR-Excellerate网站是目前欧洲最大的生命科学数据网站。 科学家们已经开发出一套名为“力场”的数学函数，来描述形成DNA的原子的运动。“力场之前从来没有研究与生物现象相关的时间尺度上的不同结构，”巴塞罗那生物医学研究所的研究员，也是该论文的第一作者Pablo Dans Puiggròs说。 此外，作者提到了首个在线工具，致力于模拟核酸，并强调“这个工具能够预测DNA的性能，结果可以直接与实验相比”。我们希望这个新的工具和方法能够将我们的工作向公众普及：”该项目主任莫德斯托·奥罗斯科说。 这个工具有很广阔的前景，应用范围从生物医药到纳米技术领域，提供DNA调控机制的信息，而且有助于改善直接或间接靶向DNA的药物的设计。“我们实现了DNA原子模拟质量在定量研究上的一次飞跃。” Pablo Dans Puiggròs说。 “提高模拟技术将使我们更加明确理论模型的定义，这个模型能够让我们模拟细胞生命的关键环节，仅仅依靠物理和化学的基本规律，就能完成描述生物行为的梦想，” 莫德斯托·奥罗斯科说，他也是巴塞罗那大学生命科学系主任和资深教授。 |
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