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Simulato per la prima volta grazie ai supercomputer l’intero ciclo vitale di un cellula e il risultato, pubblicato sulla rivista Cell, si deve alla ricerca guidata da Zan Luthey-Schulten, dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, e condotta in collaborazione con l’Istituto Craig Venter in California.
Si aprono le porte all’uso dei supercomputer per l’esplorazione di tutti processi alla base della vita e quindi alla possibilità di comprendere i processi chimici incredibilmente complessi e non ancora pienamente compresi che avvengono all'interno delle cellule.
La simulazione ha preso in considerazione la più semplice delle cellule note, una sorta di versione minima della vita che era stata messa a punto nel 2021 dai ricercatori dell’Istituto Craig Venter e progettata per essere il più semplice possibile pur mantenendo la capacità di crescere e dividersi normalmente. Una cellula con un genoma di appena 493 geni, il più piccolo organismo coltivabile in laboratorio, di cui è stato ora possibile simulare al computer ogni dettaglio, dalla replicazione del DNA alla traduzione proteica, fino al metabolismo e alla divisione cellulare.
E' un traguardo che ha richiesto molti anni di lavoro e ingenti risorse informatiche, nonché migliorare la comprensione delle reazioni chimiche che coinvolgono migliaia di molecole come proteine, Rna e Dna, all'interno della cellula. Una complessità tale che ogni singola elaborazione di un intero ciclo cellulare, della durata di 105 minuti, ha richiesto ben sei giorni di elaborazione al computer. Il tutto ha ora portato alla preparazione di uno strumento potentissimo che permetterà di replicare in dettaglio anche singoli aspetti dell’attività di una cellula e comprendere in profondità tutte le reazioni chimiche coinvolte e, ad esempio, sviluppare possibili nuovi farmaci capaci di modificare l’attività cellulare.
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