Diposting Selasa, 5 Oktober 2010 jam 8:56 am oleh Gun HS

Superkomputer Menelusuri Asal Usul Kehidupan

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Selasa, 5 Oktober 2010 -


Simulasi superkomputer di Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory membantu para ilmuwan mengungkap bagaimana asam nukleat saja dapat mengkontribusikan asal usul kehidupan.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Jeremy Smith, yang mengarahkan ORNL Center for Molekul Biofisika dan menjabat Governor’s Chair di Universitas Tennessee, menggunakan simulasi molekul dinamika untuk menyelidiki suatu reaksi kimia organik yang mungkin penting dalam evolusi asam ribonukleat atau RNA, ke bentuk kehidupan awal.

Beberapa jenis RNA yang disebut ribozim mampu menyimpan informasi genetik dan reaksi kimia katalisator – dua fitur yang diperlukan dalam pembentukan kehidupan. Tim peneliti melihat sebuah ribozim tumbuh lab – yang mengkatalisis reaksi Diels-Alder, yang memiliki aplikasi luas dalam kimia organik.

“Hidup berarti membuat molekul yang memperbanyak diri, dan ini membutuhkan molekul serta cukup kompleks untuk melakukannya,” kata Smith. “Jika ribozim seperti Diels-Alderase mampu melakukan kimia organik untuk membangun molekul kompleks, maka secara potensial sesuatu seperti itu bisa hadir untuk menciptakan blok bangunan kehidupan.”

Tim peneliti menemukan penjelasan teoretis mengapa ribozim Diels-Alder membutuhkan magnesium untuk berfungsi. Model komputasional dari gerakan internal ribozim itu memungkinkan para peneliti menangkap dan memahami perincian yang lebih baik dari reaksi cepat. Sifat statis teknik eksperimental konvensional seperti menyelidiki kimia dan analisis X-ray belum bisa mengungkapkan dinamika sistem.

“Komputer simulasi dapat memberikan wawasan ke dalam sistem biologi bahwa Anda tidak bisa mendapatkannya dengan cara lain,” kata Smith. “Karena struktur ini berubah begitu banyak, aspek dinamis sulit dipahami, tetapi simulasi adalah cara yang baik untuk melakukannya.”

Smith menjelaskan bagaimana perhitungan mereka menunjukkan bahwa dinamika internal ribozim sudah termasuk sebuah situs aktif, atau “mulut”, yang membuka dan menutup untuk mengontrol reaksi. Konsentrasi ion magnesium secara langsung berdampak pada gerakan ribozim tersebut.

“Ketika tidak ada magnesium, mulut tertutup, substrat tidak bisa masuk, dan reaksi tidak dapat berlangsung. Kami menemukan bahwa ion magnesium mengikat ke lokasi khusus pada ribozim untuk menjaga mulut tetap terbuka,” kata Smith.

Penelitian ini diterbitkan sebagai “Magnesium-Dependent Active-Site Conformational Selection in the Diels-Alderase Ribozyme” dalam Journal of American Chemical Society. Tim peneliti termasuk Tomasz Berezniak dan Mai Zahran, yang adalah mahasiswa pascasarjana Smith, dan Petra Imhof dan Andres Jäschke dari Universitas Heidelberg.

Penelitian Smith didukung oleh program pendanaan Laboratory Directed Research and Development. Sebagian besar simulasi dilakukan pada superkomputer Kraken di UT/ORNL National Institute for Computational Sciences, didukung oleh alokasi National Science Foundation Teragrid, dan data yang dihasilkan dianalisis di Heidelberg Linux Cluster System di Center for Scientific Computing Universitas Heidelberg.

Sumber: sciencedaily.com
Berita di atas berasal dari bahan-bahan yang disediakan oleh DOE Ridge/Laboratorium Nasional Oak.

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.