In silico

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Šuma sintetskih piramidnih dendrita izraslih in silico, prema Santiago Ramón Kajinim zakonima grananja neurona
(simulacija)

In silico je fraza koja potiče iz 1989., kao aluzija na latinske izreke in vivo, in vitro i in situ, koje se uobičajeno koriste u biologiji, a odnose se na eksperimente na živim jedinkama van i unutar organizma, odnosno i kako su nađeni in natura.

Virtualno otkrivanje lijekova[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Virtualni skrining

Smatra se da in silico istraživanja u medicini imaju potencijal da ubrzaju stopu otkrića, a smanjuju potrebu za skupim laboratorijskim radom i kliničkim ispitivanjima. Jedan od načina da se to postigne je za proizvodnju i efikasnije snimanja osobina kandidata za lijek. U 2010. godini, na primjer, pomoću proteinske priključne stanicom algoritma EADock, istraživači su in silico otkrili potencijalne inhibitore enzima povezanih sa aktivnošću raka. Pedeset posto molekula su se kasnije pokazale da mogu biti aktivni inhibitori i in vitro.[1][2] Ovaj pristup se razlikuje od upotrebe skupih visoke propusnih skrininga (HTS) robotskih laboratorija za fizičko testiranje hiljada različitih spojeva dnevno, često sa očekivanom najvišom stopom po nalogu od 1% ili manje Očekuje se da će se doći do stvarnih tragova nakon daljnjih testiranja lijekova.

Modeli ćelije[uredi | uredi izvor]

Učinjeni su napori da se uspostave modeli računara za ponašanje ćelija. Na primjer, u 2007. godini istraživači su razvili in silico model tuberkuloze za pomoć u otkrivanju lijeka, s premijerom da korist može biti brža od realnog vremena simulirane stope rasta, omogućavajući da se pojave od interesa moraju poštovati u minutama, umjesto u mjesecima. Više podataka se može dobiti kada je fokus na modeliranje određenog ćelijskog procesa, kao što je ciklus rasta Caulobacter crescentus.[3]

Ovi napori padaju kategoriji koja je daleko od egzaktne, koja je potpuno intuitivna, računarski model ponašanja cijele ćelije. Ograničenja u razumijevanju molekulske dinamike i citologije, kao i odsustvo dostupne moći i snage računarske obrade, uz veliko pojednostavljenje pretpostavki koje ograničavaju korisnost prisutnog in silico modela.

Genetika[uredi | uredi izvor]

Isprobajte novi preglednik sa automatskim prevođenjem.Preuzmi Google ChromeOdbaci Sekvence nukleinskih kiselina, tj. digitalne genetičke sekvence DNK mogu biti pohranjeni u bazama podataka sekvenci i digitalno promijenjena i / ili se koriste kao predlošci za kreiranje novih stvarnih DNK sintezom vještačkih gena.

Drugi primjeri[uredi | uredi izvor]

In silico tehnologija kompjuterskog modeliranja se primjenjuje u:

  • analizu cijele ćelija prokariotskih i eukariotskih domaćina npr. Escherichia coli , Bacillus subtilis, kvasci, CHO- ili ljudske ćelijske linije:
  • razvoj i optimiranje bioprocesa, npr, prinosa proizvoda;
  • simulacija onkoloških kliničkih ispitivanja iskorištavanjem grid computerske infrastrukture, kao što je Europska Grid infrastruktura, za poboljšanje performansi i efikasnosti simulacija
  • analiza, interpretacija i vizualizacije heterolognih skupova podataka iz različitih izvora, npr. genomskih, transcriptomskih ili proteomskih podataka;
  • dizajn proteina, u kojem je primjer je RosettaDesign, softverski paket uaktivnom razvoju i besplatan za akademsku upotrebu, koji je imao široku i uspješnu upotrebu.

[4] [5][6][7][8] RosettaDesign je dostupan preko web servera.[9]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Röhrig U. F. et al. (2010): Rational design of indoleamine 2,3-dioxygenase Inhibitors. Journal of Medicinal Chemistry, 53: 1172–1189. doi = 10.1021/jm9014718 | issue = 3 | pmid = 20055453.
  2. ^ Ludwig Institute for Cancer Research (2010): New computational tool for cancer treatment. ScienceDaily, http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100129151756.htm
  3. ^ University Of Surrey (2007): In silico cell for TB drug discovery. Science Daily, http://www.sciencedaily.com/releases/2007/06/070624135714.htm
  4. ^ Athanaileas, Theodoros, et al. (2011). "Exploiting grid technologies for the simulation of clinical trials: the paradigm of in silico radiation oncology". Simulation: Transactions of The Society for Modeling and Simulation International (Sage Publications) 87 (10): 893–910. doi:10.1177/0037549710375437. 
  5. ^ Liu, Y; Kuhlman, B (July 2006), "RosettaDesign server for protein design", Nucleic Acids Research 34 (Web Server issue): W235–8, PMC 1538902, PMID 16845000, doi:10.1093/nar/gkl163 
  6. ^ Dantas, Gautam; Kuhlman, Brian; Callender, David; Wong, Michelle; Baker, David (2003), "A Large Scale Test of Computational Protein Design: Folding and Stability of Nine Completely Redesigned Globular Proteins", Journal of Molecular Biology 332 (2): 449, PMID 12948494, doi:10.1016/S0022-2836(03)00888-X. 
  7. ^ Dobson, N; Dantas, G; Baker, D; Varani, G (2006), "High-Resolution Structural Validation of the Computational Redesign of Human U1A Protein", Structure 14 (5): 847, PMID 16698546, doi:10.1016/j.str.2006.02.011. 
  8. ^ Dantas, G; Corrent, C; Reichow, S; Havranek, J; Eletr, Z; Isern, N; Kuhlman, B; Varani, G et al. (2007), "High-resolution Structural and Thermodynamic Analysis of Extreme Stabilization of Human Procarboxypeptidase by Computational Protein Design", Journal of Molecular Biology 366 (4): 1209–21, PMC 3764424, PMID 17196978, doi:10.1016/j.jmb.2006.11.080. 
  9. ^ http://rosettadesign.med.unc.edu/

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]