Моделирование молекулярной динамики демонстрирует репликацию ДНК?

177
8
1
Лучший ответ
189

Это было сделано? : Нет
Можно ли это сделать в ближайшее время? : Я очень сомневаюсь в этом
Можно ли это сделать в далеком будущем? : Я бы хотел так думать

Самая большая проблема во всех симуляциях MD - проблема масштаба времени / длины. Насколько велика ваша система? Какую шкалу времени вы хотите изучать? два очень важных вопроса. Изучение репликации ДНК ферментами, нитями ДНК, водой, ионами, парами оснований в течение нескольких сотен микросекунд кажется сложной задачей (даже с компьютерами Шоу Д.Е. и, о, Blue Waters). Не забывайте, что ДНК - это сильно заряженная система, и электростатические расчеты не самые быстрые, а ферменты - ОГРОМНЫЕ молекулы.

Кроме того, молекулярные симуляции настолько же точны, как и ваше силовое поле. Вы строите свое силовое поле (есть много хороших существующих), поэтому, если вы хотите изучить репликацию ДНК, вы должны убедиться, что в вашем силовом поле есть все нужные ингредиенты (то есть захватить все необходимые взаимодействия).
Вот несколько проблем силового поля, с которыми сталкиваются современные исследователи:

а) Представить двухвалентные ионы очень сложно, используя парные потенциалы, и мы знаем, как важно представлять Mg / Mn / Zn и т. д.

б) Потребность в поляризуемых силовых полях, чтобы лучше улавливать нюансы электростатики ДНК, сейчас почти все доступные силовые поля используют фиксированные заряды

в) молекулы ДНК очень гибки и имеют большое конформационное пространство, и силовое поле должно быть способно уловить эту гибкость

г) Водородное связывание является основой для репликации, и это исключает грубое зерно, не так много умных способов грубого зернового Н-связывания.

ответил(а) 2020-02-28T15:47:46+03:00 1 год, 6 месяцев назад
71

Нет! Это очень далеко от осуществимого. Нерешенная проблема в двух словах: мы не понимаем воду. Вода - непостижимо сложная динамическая хаотическая система. См. Ответ Аллана Стейнхардта на вопрос «Что такое гидрофобное исключение?» для деталей.

ответил(а) 2020-02-28T15:47:46+03:00 1 год, 6 месяцев назад
59

MD основан на втором законе движения Ньютона (F = ma); это может иметь дело только с классической механикой. Репликация ДНК включает образование / разрыв водородных связей (которые включают электроны). Электроны легки и быстры, и поэтому это приводит нас к квантовой механике. Так что ни один МД не будет демонстрировать репликацию ДНК!

ответил(а) 2020-02-28T15:47:46+03:00 1 год, 6 месяцев назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема