In silico

редактировать
Лес синтетических пирамидальных дендриты, созданные in silico с использованием законов Кахаля нейронного ветвления

In silico (Псевдо-латынь вместо «in кремний », ссылаясь на массовое использование кремния для компьютерных микросхем) - это выражение, означающее «выполняется на компьютере или посредством компьютерного моделирования » применительно к биологическим экспериментам. Фраза была придумана в 1987 году как намек на латинские фразы in vivo, in vitro и in situ, которые обычно используются в биологии (см. также системная биология ) и относятся к экспериментам, проводимым на живых организмах, за пределами живых организмов, и там, где они встречаются в природе, соответственно.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Открытие лекарств с виртуальным скринингом
  • 3 Модели клеток
  • 4 Генетика
  • 5 Другие примеры
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

История

Самое раннее известное использование этой фразы было Кристофером Лэнгтоном для описания искусственной жизни в объявлении семинара по этой теме в Центре нелинейных исследований в Национальная лаборатория Лос-Аламоса в 1987 году. Выражение in silico было впервые использовано для характеристики биологических экспериментов, полностью проводимых на компьютере, в 1989 году на семинаре «Клеточные автоматы: теория и приложения» в Лос-Аламосе, штат Нью-Йорк. Мексика, Педро Мирамонтес, математик из Национального автономного университета Мексики (UNAM), представляет доклад «ДНК и РНК Физико-химические ограничения, клеточные автоматы и молекулярные Эволюция ». Эта работа позже была представлена ​​Мирамонтесом как его PhD диссертация.

In silico была использована в официальных документах, написанных для поддержки создания программ бактериального генома Комиссией Европейское сообщество. Первая статья, на которую ссылаются слова «in silico», была написана командой французских в 1991 году. Первая упомянутая глава книги, в которой упоминается слово «in silico», была написана Гансом Б. Зибургом в 1990 году и представлена ​​летом Школа сложных систем в Институте Санта-Фе.

Фраза «in silico» первоначально применялась только к компьютерному моделированию, моделирующему естественные или лабораторные процессы (во всех естественных науках), и не относилась к расчетам, выполненным компьютер в целом.

Открытие лекарств с виртуальным скринингом

Считается, что исследования in silico в медицине могут ускорить темпы открытия, уменьшив при этом необходимость в дорогостоящих лабораторных работах и ​​клинических испытаниях. Один из способов добиться этого - более эффективно производить и проверять кандидаты на лекарства. В 2010 году, например, используя алгоритм стыковки белков EADock (см. стыковка белков и лигандов ), исследователи обнаружили потенциальные ингибиторы фермента, связанного с активностью рака in silico. Позже было показано, что пятьдесят процентов молекул являются активными ингибиторами in vitro. Этот подход отличается от использования дорогостоящих высокопроизводительных роботизированных лабораторий для скрининга (HTS) для физического тестирования тысяч различных соединений в день, часто с ожидаемой вероятностью попадания порядка 1% или меньше, и еще меньше ожидаемых результатов. быть настоящими потенциальными клиентами после дальнейшего тестирования (см. открытие лекарств ).

Клеточные модели

Были предприняты попытки установить компьютерные модели клеточного поведения. Например, в 2007 году исследователи разработали in silico модель туберкулеза, чтобы помочь в открытии лекарств, с основным преимуществом, заключающимся в том, что она быстрее, чем моделируемые в реальном времени темпы роста, что позволяет наблюдать интересующие явления за считанные минуты чем месяцев. Можно найти больше работ, которые сосредоточены на моделировании конкретного клеточного процесса, такого как цикл роста Caulobacter crescentus.

. Эти усилия далеко отстают от точной, полностью предсказательной компьютерной модели всего поведения клетки. Ограничения в понимании молекулярной динамики и клеточной биологии, а также отсутствие доступной вычислительной мощности заставляют большие упрощающие допущения, которые ограничивают полезность имеющихся в кремнии моделей клеток, которые очень важен для исследований рака in silico.

Генетика

Цифровые генетические последовательности, полученные в результате секвенирования ДНК, могут храниться в базах данных последовательностей, подвергаться анализу (см. Анализ последовательностей ), могут быть изменены в цифровом виде или использоваться в качестве шаблонов для создания новой реальной ДНК с использованием искусственного синтеза генов.

Другие примеры

Технологии компьютерного моделирования In silico также применялись в:

См. Также

.

Ссылки

Внешние ссылки

Посмотрите в silico в Wiktionary, бесплатный словарь.
Последняя правка сделана 2021-05-23 12:49:25
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте