RNA模拟促进了对逆转录病毒疾病的理解

关于RNA如何折叠成称为四叶的发夹形结构的新分子动力学研究可以为逆转录病毒疾病的新疗法提供重要的见解。“被称为RNA的核糖核酸构成了影响人类的多种病毒的基因组，包括埃博拉病毒，艾滋病病毒和寨卡病毒，这些病毒是洛斯阿拉莫斯的活跃研究领域，”该中心洛斯阿拉莫斯国家实验室研究生Jacob Miner说。非线性研究和研究团队的成员。“能够描述这些和其他RNA分子的结构和热力学行为对于我们作为科学家来说，在微观水平上理解生命并采取适当的措施来治疗疾病至关重要。”

“我们计算机模型中最激动人心的发现之一就是出现了一种特殊类型的四环，我们认为它只在高盐环境中形成，”Miner说。“我们的研究结果表明，类似的序列可能会自然形成这些四环，称为Z型双链体，在性质上，为治疗逆转录病毒疾病提供了潜在的靶点，”他指出。

多年来，洛斯阿拉莫斯的研究通过使用实验室的超级计算机来创建世界上最大的核糖体计算生物学模拟，从而推动了分子生物学的发展。另一个通过RNA筛查检测病原体的项目最近已经开放用于企业合作。此外，洛斯阿拉莫斯的科学家正在与其他机构合作进行人体试验，采用复杂的马赛克方法进行全球适用的艾滋病疫苗。生物学研究，特别是疾病预测和治疗，有助于国家安全，防止或尽量减少流行病的影响，稳定国家的健康。

对于新的RNA研究，Miner和来自伦斯勒理工学院和纽约州立大学的团队，Albany追求核酸建模领域的目标，即了解RNA分子线性链可以形成的各种结构。虽然DNA具有众所周知的“双螺旋”结构，但RNA的单链允许其扭曲和扭曲成完全不同的形状，每种形状赋予RNA不同的功能，例如编码和解码基因或构建蛋白质。

一种RNA构型相对于另一种RNA构型的流行是由其热力学稳定性驱动的，并且这些构型的相对群体可以通过溶液环境的变化来调节，例如温度，压力，离子和其他分子的存在。

分子动力学(MD)允许科学家模拟RNA与其自身和溶液的详细分子相互作用，已被证明是理解RNA配置调节的最有用的工具之一，Miner说。“在MD模拟中展示的行为可以扩展到描述各种RNA结构的宏观热力学特性。在我们的研究中，它代表了RNA分子动力学用于描述RNA热力学的实用性的重大进步。”