超级计算机首次对原子进行逐个模拟 有望催生更好的抗生素
研究团队指出,信使核糖核酸(mRNA)的代码携带着信息,可在细胞中产生特定蛋白质。核糖体通过从mRNA中读取代码来获得遗传信息。核糖体在分子信息表中查找代码——一组被称为转移RNA(tRNA)的分子,用于选择特定的氨基酸,并根据这些代码指令制造蛋白质。
利用超级计算机有助于研究人员更深入理解核糖体如何读取信使mRNA的代码信息。研究人员指出,约50%的抗生素会抑制核糖体的功能,这是一种有效的抗生素策略。为开发新抗生素,需要了解核糖体在原子水平上是如何工作的。为此,研究小组模拟了核糖体和tRNA之间相互作用的分子动力学。
他们的模拟表明,不正确的tRNA分子在与核糖体相互作用时不会采用正确的几何形状,通过在这些模拟中引入抗生素庆大霉素、新霉素和潮霉素等,他们证明了抗生素会影响tRNA的几何形状,导致核糖体掺入不正确的tRNA或根本不掺入。
研究人员指出,核糖体是所有生命形式的核心信息处理分子机器,它必须破译相关氨基酸的信息,哪些是正确的可以接受的,哪些是错误的需要拒绝的,才能在细胞中构建蛋白质。借助该实验室的超级计算机,他们能够逐个原子地对这一过程进行成像,并展示抗生素如何影响这一过程,这对于应对将来可能出现的抗生素耐药菌危机至关重要。
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