Modelos de supercomputadores Coronavirus – Naturopathic Doctor News and Review

Modelos de supercomputadores Coronavirus – Naturopathic Doctor News and Review

03/04/2020 Off Por juliana Costa
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Node Smith, ND

Os cientistas estão preparando um modelo massivo de computador do coronavírus, que eles esperam fornecer informações sobre como ele infecta o corpo. Eles deram os primeiros passos, testando as primeiras partes do modelo e otimizando o código no supercomputador Frontera da Universidade do Texas no Texas Advanced Computing Center (TACC) de Austin. O conhecimento adquirido com o modelo completo pode ajudar os pesquisadores a projetar novos medicamentos e vacinas para combater o coronavírus.

Rommie Amaro está liderando os esforços para construir o primeiro modelo completo de todos os átomos do envelope de coronavírus SARS-COV-2, seu componente externo. “Se tivermos um bom modelo de como é a aparência da partícula e como ela se comporta, teremos uma boa visão dos diferentes componentes envolvidos no reconhecimento molecular”. O reconhecimento molecular envolve como o vírus interage com os receptores da enzima de conversão da angiotensina 2 (ACE2) e possivelmente outros alvos na membrana da célula hospedeira. Amaro é professor de química e bioquímica na Universidade da Califórnia, San Diego.

O modelo de coronavírus

O Amaro prevê que o modelo de coronavírus contenha aproximadamente 200 milhões de átomos, uma tarefa assustadora, pois a interação de cada átomo entre si deve ser calculada. O fluxo de trabalho de sua equipe adota uma abordagem de modelagem híbrida ou integrativa.

“Estamos tentando combinar dados em diferentes resoluções em um modelo coeso que pode ser simulado em instalações de classe de liderança como a Frontera”, disse Amaro. “Basicamente, começamos com os componentes individuais, onde suas estruturas foram resolvidas em resolução atômica ou quase atômica. Colocamos cuidadosamente cada um desses componentes em funcionamento e em um estado em que são estáveis. Depois, podemos introduzi-los nas simulações de envelope maiores com moléculas vizinhas. ”

O Amaro Lab executou simulações de dinâmica molecular em até 4.000 nós

De 12 a 13 de março de 2020, o Amaro Lab executou simulações de dinâmica molecular em até 4.000 nós, ou cerca de 250.000 núcleos de processamento, na Frontera. O Frontera, o supercomputador número 5 no mundo e supercomputador acadêmico número 1, de acordo com o ranking de novembro de 2019 da organização Top 500, é o sistema de computação de alto desempenho e classe de liderança apoiado pela National Science Foundation.

“Simulações desse tamanho só são possíveis de serem executadas em uma máquina como a Frontera ou em uma máquina possivelmente no Departamento de Energia”, disse Amaro. “Entramos em contato imediatamente com a equipe da Frontera, e eles foram muito gentis em nos dar o status de prioridade para o benchmarking e tentar otimizar o código para que essas simulações possam ser executadas da maneira mais eficiente possível, quando o sistema estiver realmente em funcionamento”.

“É emocionante trabalhar em uma dessas máquinas novas, com certeza. Nossa experiência até agora tem sido muito boa. Os benchmarks iniciais foram realmente impressionantes para este sistema. Continuaremos a otimizar os códigos desses sistemas ultra grandes para que possamos obter um desempenho ainda melhor. Eu diria que trabalhar com a equipe da Frontera também foi fantástico. Eles estão prontos para ajudar e foram extremamente receptivos durante esse período crítico. Foi uma experiência muito positiva “, disse Amaro.

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“O TACC tem orgulho de apoiar essa pesquisa crítica e inovadora”, disse Dan Stanzione, diretor executivo do TACC e pesquisador principal do projeto de supercomputador Frontera. “Continuaremos a apoiar as simulações do Amaro e outros trabalhos importantes relacionados à compreensão e à descoberta de uma maneira de derrotar essa nova ameaça.”

O trabalho de Amaro com coronavírus se baseia em seu sucesso com uma simulação de todos os átomos do envelope do vírus influenza

O trabalho de Amaro com o coronavírus se baseia em seu sucesso com uma simulação de todos os átomos do envelope do vírus influenza, publicada na ACS Central Science, em fevereiro de 2020. Ela disse que o trabalho sobre influenza terá um número notável de semelhanças com o que eles estão buscando agora. com o coronavírus.

“É um teste brilhante de nossos métodos e habilidades para nos adaptarmos a novos dados e fazer com que eles funcionem imediatamente”, disse Amaro. “Levamos um ano ou mais para construir o envelope viral da gripe e colocá-lo em funcionamento nos supercomputadores nacionais. Para a gripe, usamos o supercomputador Blue Waters, que de certa forma foi o antecessor da Frontera. O trabalho, no entanto, com o coronavírus obviamente está ocorrendo em um ritmo muito, muito mais rápido. Isso está ativado, em parte por causa do trabalho que fizemos no Blue Waters anteriormente. ”

Amaro disse: “Essas simulações nos darão novas idéias sobre as diferentes partes do coronavírus necessárias para a infectividade. E por que nos preocupamos com isso é porque, se podemos entender esses diferentes recursos, os cientistas têm uma chance melhor de projetar novos medicamentos; entender como os medicamentos atuais funcionam e possíveis combinações de medicamentos. As informações que obtemos dessas simulações são multifacetadas e multidimensionais e serão úteis para cientistas nas linhas de frente imediatamente e também a longo prazo. Esperamos que o público entenda que existem muitos componentes e facetas da ciência para avançar na compreensão desse vírus. Essas simulações no Frontera são apenas um desses componentes, mas esperamos que sejam importantes e proveitosos. ”

1. Jacob D. Durrant, Sarah E. Kochanek, Lorenzo Casalino, Pek U. Ieong, Abigail C. Dommer, Rommie E. Amaro. As simulações de vírus da influenza de mesoescala com todos os átomos sugerem um novo mecanismo de ligação ao substrato. Ciência Central da ACS, 2020; 6 (2): 189 DOI: 10.1021 / acscentsci.9b01071


Node Smith, ND, é médico naturopata em Humboldt, Saskatchewan, editor associado e diretor de educação continuada da NDNR. Sua missão é servir relacionamentos que apóiam o processo de transformação e que, finalmente, levam a pessoas, empresas e comunidades mais saudáveis. Suas principais ferramentas terapêuticas incluem aconselhamento, homeopatia, dieta e uso de água fria combinada com exercícios. Nó considera a saúde um reflexo dos relacionamentos que uma pessoa ou empresa tem consigo mesma, com Deus e com os que estão à sua volta. Para curar doenças e curar, esses relacionamentos devem ser considerados especificamente. Node trabalhou intimamente com muitos grupos e organizações da profissão naturopata e ajudou a fundar a Associação para Revitalização Naturopática (ANR), sem fins lucrativos, que trabalha para promover e facilitar a educação experiencial em vitalismo.

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