計算機模擬揭示癌癥預防

致癌物質似乎是無處不在，從汽車排氣二手煙。癌癥患者死亡的第二大原因，在美國，研究各種致癌物質，對預防癌癥從發(fā)展中國家可能是第一步。現(xiàn)在，在紐約大學的研究人員的幫助下，HPC可以給我們必要的手段來抑制癌癥的發(fā)展

高性能計算資源，幫助研究人員模型癌變那些空氣中的化學物質，稱為多環(huán)芳香烴（PAH），其效果在人類細胞中的DNA鏈上。致癌物質，或化學物質，在這樣一種方式，細胞復制失控導致腫瘤細胞的DNA，進行操作，可以分為兩類。一些化學物質破壞的實際的DNA鏈，使它們更容易抵御。然而，其他人建立更緊密的債券之間的股比之間存在正常的DNA，使它們特別有效的傳播自己的。

高性能計算的過程中，確定哪些致癌物操縱DNA，以便有效地提供了便利。Broyde的實驗室使用的Longhorn，龍星，游俠在德克薩斯高級計算中心（TACC）的系統(tǒng)來執(zhí)行這些模擬中，以及在極端科學與工程學院發(fā)現(xiàn)環(huán)境與資源。
 
關鍵就是范德華力，在化學的力量決定化學物質是如何相互影響的，在原子水平。這些部隊的建模將使本集團的洞察力，對一個特定的致癌物質有關的DNA鏈，以及涉及的能量移動。

“你可以制作電影，讓你可以看到真正的移動性對整個系統(tǒng)的動態(tài)軌跡，”Broyde說。的分辨率，以及特定的化學反應與DNA。“你可以看動態(tài)移動和致癌物質和DNA彎曲和骨干，這是不是剛性的 - 你可以看到它的存活性。”

這些復雜的力量和互動模型是不小的壯舉，因為它是必要的，以爭取經(jīng)過一段時間的坐標結構。Broyde的團隊需要確定的分子動力學模擬。這是TACC走了進來。

使用TACC的資源，玉琴，蔡，一個博士后研究的科學家在Broyde的實驗室，開發(fā)出了一系列的計算機模擬。蔡與HPC相結合的工作讓每個模擬是正確的可視化和分析。“計算機模擬顯示，含有PAH-源性病變的DNA的結構，充滿活力和動態(tài)特性，說：”Broyde。

經(jīng)過模擬三種不同的致癌物質兩種不同的配置，Broyde的團隊二苯并[A，L]芘是最有可能導致腫瘤。特定的致癌物質據(jù)以Broyde，包含一個五元環(huán)結構，本身容易“疊加”，人為地穩(wěn)定了DNA，并解除其修復機制。

確定的致癌物質構成最大的風險是很重要的預防醫(yī)學，醫(yī)生提醒患者，尤其是，他們應該更謹慎周圍Broyde指出，在吸煙者的情況下，化學品。這項研究也可能導致更有效的化療藥物的發(fā)展。

原文

http://www.hpcwire.com/hpcwire/2012-11-07/computer_simulations_shed_light_on_cancer_prevention.html