نرم افزار جدید اسرار سیگنال دهی سلولی را باز می کند

محققان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو بسته نرم افزاری جدیدی به نام الگوریتم های مدل سازی فضایی برای واکنش ها و حمل و نقل (SMART) توسعه داده اند و آزمایش کرده اند که می تواند شبکه های سیگنالینگ سلولی را شبیه سازی کند - سیستم های پیچیده ای از برهمکنش های مولکولی که به سلول ها اجازه می دهد به آنها پاسخ دهند. نشانه های مختلف از محیط آنها شبکه های سیگنال دهی سلولی شامل بسیاری از مراحل متمایز هستند و همچنین به شدت تحت تأثیر اشکال پیچیده و سه بعدی سلول ها و اجزای درون سلولی قرار می گیرند و شبیه سازی آنها با ابزارهای موجود را دشوار می کند. SMART راه حلی برای این مشکل ارائه می دهد که می تواند به سرعت بخشیدن به تحقیقات در زمینه های علوم زیستی مانند زیست شناسی سیستم ها، فارماکولوژی و مهندسی زیست پزشکی کمک کند.

محققان نرم افزار جدید را در سیستم های بیولوژیکی در مقیاس های مختلف، از سیگنال دهی سلولی در پاسخ به نشانه های چسبنده، رویدادهای آزادسازی کلسیم در مناطق درون سلولی نورون ها و سلول های عضلانی قلب، تا تولید ATP (پول انرژی در سلول ها) با موفقیت آزمایش کردند. در یک نمایش دقیق از یک میتوکندری منفرد. SMART با ارائه ابزاری انعطاف پذیر، دقیق و کارآمد برای مدل سازی شبکه های سیگنال دهی سلولی، راه را برای شبیه سازی های دقیق تر برای پیشبرد درک ما از رفتار سلولی و توسعه درمان های جدید برای بیماری های انسانی هموار می کند.

این مطالعه، منتشر شده در علوم محاسباتی طبیعتتوسط Emmet Francis، Ph.D.، عضو انجمن آمریکایی برای آموزش مهندسی در گروه تحقیقاتی تحت نظارت پروفسور Padmini Rangamani، Ph.D.، هر دو وابسته به گروه فارماکولوژی در دانشکده پزشکی UC San Diego و گروه مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشکده مهندسی UC San Diego Jacobs. نسخه اولیه این نرم افزار توسط جاستین لافلین، دکتری، دانشجوی سابق مقطع کارشناسی ارشد در گروه رنگمانی نوشته شده است.

SMART بخشی از یک همکاری مداوم با یک تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر ماری روگنس در آزمایشگاه تحقیقاتی سیمولا در اسلو، نروژ است. این تحقیق تا حدی توسط بنیاد ملی علوم، اتحاد عملکرد انسانی وو تسای، دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی، بنیاد هارتول، موسسه مغز و ذهن کاولی، شورای تحقیقات اروپا، شورای تحقیقاتی نروژ، مرکز تحقیقات سیالات مغزی KG Jebsen و بنیاد فولبرایت.