In silico
In silico је фраза која потиче из 1989, као алузија на латинске изреке in vivo, in vitro и in situ, које се уобичајено користе у биологији, а односе се на експерименте на живим јединкама ван и унутар организма, односно и како су нађени in natura.
Виртуално откривање лекова уреди
Сматра се да in silico истраживања у медицини имају потенцијал да убрзају стопу открића, а смањују потребу за скупим лабораторијским радом и клиничким испитивањима. Један од начина да се то постигне је за производњу и ефикасније снимања особина кандидата за лек. У 2010. години, на пример, помоћу алгоритма за протеинско доковање EADock, истраживачи су in silico открили потенцијалне инхибиторе ензима повезаних са активношћу рака. За знатан проценат тих молекула је касније показано да могу бити активни инхибитори и in vitro.[1][2] Овај приступ се разликује од употребе роботских лабораторија високопропусног скрининга (ХТС) за физичко тестирање стотина хиљада различитих једињења дневно, често са очекиваном највишом стопом активних молекула од 0,1% или мање.
Модели ћелије уреди
Учињени су напори да се успоставе рачунарски модели понашања ћелија. На пример, у 2007. години истраживачи су развили in silico модел туберкулозе за помоћ у откривању лека. Примарна предност овог модела је да је знатно бржи од стварног експеримента у реалном времену, што омогућава да се појаве од интереса мора уочити у току неколико минута, уместо након више месеци.[3] Више података је доступно из радова са фокус на моделовању одређеног ћелијског процеса, као што је циклус раста Caulobacter crescentus.[4]
Ови напори су у категорији која обухвата прорачуне који су далеко од егзактних, потпуно предвидивих, рачунарских модела понашања целе ћелије. Ограничења у разумевању молекулске динамике и цитологије, као и одсуство доступне моћи и снаге рачунарске обраде, условљавају велика поједностављења претпоставки што ограничава корисност садашњих in silico ћелијских модела.
Генетика уреди
Секвенце нуклеинских киселина, тј. дигиталне генетичке секвенце ДНК могу бити похрањене у базама података секвенци и дигитално анализирани, и/или се користе као шаблони за креирање нових стварних ДНК синтезом вештачких гена.
Други примери уреди
Ин силицо технологија компјутерског моделовања се примењује у нису области:
- анализа целих ћелија прокариотских и еукариотских домаћина нпр. Escherichia coli, Bacillus subtilis, квасци, CHO или људске ћелијске линије:
- развој и оптимирање биопроцеса, нпр. приноса производа;
- симулација онколошких клиничких испитивања искориштавањем грид цомпутерске инфраструктуре, као што је Еуропска Грид инфраструктура, за побољшање перформанси и ефикасности симулација
- анализа, интерпретација и визуализације хетерологних скупова података из различитих извора, нпр. геномских, трансцриптомских или протеомских података;
- дизајн протеина, у којем је примјер је RosettaDesign, софтверски пакет у активном развоју и бесплатан за академску употребу, који је имао широку и успешну употребу.[5][6][7][8][9] РосеттаДесигн је доступан преко wеб сервера.[10]
Види још уреди
Референце уреди
- ^ Рöхриг У. Ф. ет ал. (2010): Ратионал десигн оф индолеамине 2,3-диоxyгенасе Инхибиторс. Јоурнал оф Медицинал Цхемистрy, 53: 1172–1189. дои = 10.1021/јм9014718 | иссуе = 3 | пмид = 20055453.
- ^ Лудwиг Институте фор Цанцер Ресеарцх (2010): Неw цомпутатионал тоол фор цанцер треатмент. СциенцеДаилy, http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100129151756.htm
- ^ Университy Оф Сурреy. Јуне 25, 2007. Ин Силицо Целл Фор ТБ Друг Дисцоверy. СциенцеДаилy. Ретриевед Фебруарy 12, 2010.
- ^ Ли, С; Бразхник, П; Собрал, Б; Тyсон, ЈЈ (2009). „Темпорал Цонтролс оф тхе Асyмметриц Целл Дивисион Цyцле ин Цаулобацтер цресцентус”. ПЛоС Цомпут Биол. 5 (8): е1000463. дои:10.1371/јоурнал.пцби.1000463.
- ^ Атханаилеас, Тхеодорос; et al. (2011). „Еxплоитинг грид тецхнологиес фор тхе симулатион оф цлиницал триалс: тхе парадигм оф ин силицо радиатион онцологy”. Симулатион: Трансацтионс оф Тхе Социетy фор Моделинг анд Симулатион Интернатионал. Саге Публицатионс. 87 (10): 893—910. дои:10.1177/0037549710375437.
- ^ Лиу, Y; Кухлман, Б (јул 2006), „РосеттаДесигн сервер фор протеин десигн”, Нуцлеиц Ацидс Ресеарцх, 34 (Wеб Сервер иссуе): W235—8, ПМЦ 1538902
, ПМИД 16845000, дои:10.1093/нар/гкл163
- ^ Дантас, Гаутам; Кухлман, Бриан; Цаллендер, Давид; Wонг, Мицхелле; Бакер, Давид (2003), „А Ларге Сцале Тест оф Цомпутатионал Протеин Десигн: Фолдинг анд Стабилитy оф Нине Цомплетелy Редесигнед Глобулар Протеинс”, Јоурнал оф Молецулар Биологy, 332 (2): 449, ПМИД 12948494, дои:10.1016/С0022-2836(03)00888-X.
- ^ Добсон, Н; Дантас, Г; Бакер, D; Варани, Г (2006), „Хигх-Ресолутион Струцтурал Валидатион оф тхе Цомпутатионал Редесигн оф Хуман У1А Протеин”, Струцтуре, 14 (5): 847, ПМИД 16698546, дои:10.1016/ј.стр.2006.02.011.
- ^ Дантас, Г; Цоррент, C; Реицхоw, С; Хавранек, Ј; Елетр, З; Исерн, Н; Кухлман, Б; Варани, Г; et al. (2007), „Хигх-ресолутион Струцтурал анд Тхермодyнамиц Аналyсис оф Еxтреме Стабилизатион оф Хуман Процарбоxyпептидасе бy Цомпутатионал Протеин Десигн”, Јоурнал оф Молецулар Биологy, 366 (4): 1209—21, ПМЦ 3764424 , ПМИД 17196978, дои:10.1016/ј.јмб.2006.11.080.
- ^ http://rosettadesign.med.unc.edu/
Спољашње везе уреди
- World Wide Words: In silico
- CADASTER Архивирано на сајту Wayback Machine (30. март 2012) Seventh Framework Programme project
- In Silico Biology. Journal of Biological Systems Modeling and Simulation Архивирано на сајту Wayback Machine (21. октобар 2020)
- In Silico Pharmacology