Жизнь - это движение. Итак, чтобы понять, как функционируют живые организмы, необходимо понять движение и реорганизацию атомов и молекул, из которых они состоят. Подход, называемый "моделирование молекулярной динамики", позволяет ученым использовать компьютерные программы для моделирования динамического движения всех атомов в молекулярной системе в зависимости от времени.
В новой статье в EPJ Исторические перспективы современной физики, Даниэле Макулья из Пекинского университета в Пекине, Китай, Бенуа Ру из Чикагского университета в Чикаго, США, и Джованни Чиккотти из Римского университета в Риме, Италия, объясняют, как химик-теоретик Мартин Карплюс и его команда провели первое моделирование молекулярной динамики большой биологической молекулы, белок, оказавший глубокое влияние на биологию и физические науки в 20th и 21ул века. В настоящее время исследователи машинного обучения используют моделирование биомолекул, чтобы лучше понять их зависящие от времени движения и функцию, которая управляет взаимодействием между ними.
В начале 1970-х годов физики и физико-химики начали использовать моделирование молекулярной динамики для изучения поведения простых веществ, таких как вода и жидкости, образованные из благородных газов. Мартин Карплюс и его команда продвинули этот метод дальше, впервые применив его к большой биологической молекуле - белку.
Белки можно рассматривать как миниатюрные машины, функция которых частично обусловлена тем, как они сворачиваются и искажаются, принимая различные формы с течением времени. Из-за их сложности моделирование их изменений с течением времени было особой задачей. Карплюс впервые обнародовал этот подход в статье 1977 года, демонстрирующей первое молекулярно-динамическое моделирование белка. Совсем недавно глубокое влияние его вклада в точное моделирование химических реакций было признано присуждением Нобелевской премии по химии 2013 года вместе с Арье Уоршелом и Майклом Левиттом.
Авторы приходят к выводу, что статья Карплюса 1977 года открыла дверь для продолжения направления исследований, которое привело его к успешному объединению вычислительной статистической механики с биохимией.
Комментарии