sabato 23 ottobre 2010

L'importanza di un millisecondo

Si sta facendo un gran parlare, negli ambienti scientifici, di un piccolo risultato raggiunto recentemente da un gruppo di ricercatori della Columbia University di New York. Un risultato che, in termini assoluti, sembra molto piccolo: un millisecondo. E' questo infatti il limite temporale che sono riusciti a raggiungere gli studiosi americani simulando al calcolatore la traiettoria di una proteina in una soluzione acquosa. Per i non addetti ai lavori, simulare la traiettoria di una proteina (la sua dinamica molecolare) è un mezzo per capire come i suoi atomi si muovono nello spazio e nel tempo. Tutto ciò nel tentativo di studiarne il meccanismo di azione, ovvero la sua funzione biologica. Beh, tutto ciò ha a che fare con il nostro tentativo di comprendere il perché ci ammaliamo e l'origine genetica di molte gravi malattie. Oltre ad avere ovviamente un interesse puramente scientifico.
Per chi possiede un personal computer simulare una proteina potrebbe apparire come una cosa relativamente facile. Ma è lungi dall'essere così. Ogni anno infatti, nei vari laboratori di biologia computazionale nel mondo, vengono spesi milioni di dollari per dotarsi di super-calcolatori ad alte prestazioni (con capacità di calcolo che superano anche le migliaia di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo). Proprio sfruttando la potenza messa a disposizione di questi potenti super-computers è possibile oggi descrivere con sufficiente accuratezza (a livello di dettaglio atomico) il moto di molecole biologiche (quali le proteine) su scale di tempo relativamente lunghe. A onor del vero, c'è da dire che siamo ancora lontani da una comprensione esauriente della dinamica delle proteine: la gran parte di esse infatti si muove su scale di tempo più lunghe (da 1000 a 10000 volte più lunghe), quindi ancora inaccessibili ai moderni calcolatori. Ma quella piccola frazione di moto che i ricercatori americani sono riusciti a catturare rappresenta un passo significativo verso la nostra comprensione del rapporto struttura/funzione delle proteine. Per i curiosi, e per chi mastica l'inglese, potete leggervi il lavoro qui.

3 commenti:

riccardo ha detto...

la famosa gara a chi c'ha la simulazione più lunga vedo che continua appassionatamente :)

Unknown ha detto...

Beh, si potrebbe sembrare a prima vista una questione di forza bruta. Di sicuro la simulazione più lunga porta a pubblicare i dati su riviste scientifiche importanti, come in questo caso. C'è da dire comunque che, nel caso delle proteine, un millisecondo è comunque un risultato scientificamente rilevante, in quanto permette di "vedere" a livello degli atomi cosa succede a scale di tempo comparabili con gli esperimenti di laboratorio.

riccardo ha detto...

in realtà come tu ben sai da una dinamica di 1 millisecondo non si ha una descrizione rilevante degli eventi al millisecondo, ma casomai al micro-nano secondo ...
poi è ovvio che è una figata, però non c'è solo la gara a chi ce l'ha più lunga ... la simulazione :)