Görüntü: Sarı ve mor ribozomları, kırmızı ve mavi degradozomları ve DNA polimerlerini ve proteinlerini temsil eden daha küçük küreleri gösteren 20 dakikalık 3B simülasyonun anlık görüntüsü.
Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’ndeki bilim adamları, 20 dakikada 7.000 genetik bilgi sürecini simüle etmek için Nvidia GPU’larını kullanarak yaşayan bir minimal hücrenin 3 boyutlu simülasyonunu oluşturdular. Bilim adamlarına göre bu proje bugüne kadar gerçekleştirilen en uzun ve en karmaşık hücre simülasyonu.
Kimya profesörü ve üniversitenin Canlı Hücre Fiziği Merkezi’nin eş direktörü Zaida Luthey-Schulten yaptığı açıklamada, “Minimal bir hücre bile iki milyar atom gerektirir” dedi. “GPU’lar olmadan gerçekçi bir insan zaman ölçeğinde böyle bir 3B model yapamazsınız. »
Simülasyon, parçacık ölçeğinde minimal bir hücrenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini yeniden üretir. Minimal bir hücre, hayatta kalması, işleyişi ve replikasyonu için gerekli olan minimum gen setine sahiptir. Bununla birlikte, bilim adamları, canlı bir hücrenin davranışını taklit eden dinamik bir model oluşturarak, canlı hücrelerde meydana gelen temel süreçler hakkında fikir edinebildiler.
Zaida Luthey-Schulten, “Keşfettiğimiz şey, simüle edilmiş hücreden temel davranışların ortaya çıktığıdır – onları programladığımız için değil, kinetik parametreler ve lipid mekanizmaları modelimizde doğru olduğu için,” diye açıklıyor.
Bir yazılım ve üç GPU
Zaida Luthey-Schulten, simülasyonu çalıştırmak için Nvidia NGC yazılım merkezinde bulunan Lattice Microbes adlı GPU hızlandırmalı yazılımı birlikte geliştirdi. Araştırmacılar, mikoplazma adı verilen parazitik bir bakterinin minimal bir versiyonunu simüle etmek için üç Nvidia Volta mimarisi GPU’lu Kafes Mikroplarını kullandılar.
Simülasyon, hücrenin enerjisinin çoğunu molekülleri hücre zarı boyunca taşımaya adadığını gösterdi.
Dergide yayınlanan bu araştırma, Hücre, tüm hücre simülasyonlarının potansiyelini gösterir, bu da bilim adamlarının gerçek dünya hücrelerindeki değişikliklerin işlevlerini nasıl etkileyeceğini tahmin etmelerine yardımcı olabilir.
Bu araştırma aynı zamanda Nvidia’nın simülasyonları gerçekleştirmek için GPU’larını ne kadar iyi kullanabileceğini de gösteriyor. Teknoloji devi, hücresel düzeyde simülasyonlar oluşturmak için bilim insanlarıyla birlikte çalışırken, iklim değişikliğini simüle etmek ve tahmin etmek için Dünya’nın dijital bir ikizini de inşa etmeyi planlıyor. Depoların, fabrikaların ve fabrikaların dijital ikizlerinden robotlara, kendi kendini süren arabalara ve insanlara kadar her şeyi simüle etmesi beklenen Omniverse platformuyla büyük bir bahis yapıyor.
Kaynak: ZDNet.com
