BioExcel-CV19 wurde entwickelt, um den dringenden Bedarf an Einblicken in die molekularen Feinheiten der SARS-CoV-2-Infektion zu decken und ist ein Repository für Molekulardynamik-Simulationen (MD).
Forscher am IRB Barcelona unter der Leitung von Dr. Modesto Orozco haben diese Datenbank erstellt, die wichtige Flexibilitätsinformationen enthält, die für das Verständnis der Rolle von Schlüsselproteinen im Virus, wie dem Spike-Protein, der Rezeptorbindungsdomäne (RBD) und RNA-abhängig, unerlässlich sind RNA-Polymerase (RdRp), die über 10.000 Flugbahnen bereitstellt.
„Diese Datenbank stellt einen Wandel bei Molekulardynamik-Datenbanken dar, die für die Handhabung großer Systeme und langer Flugbahnen konzipiert sind und sich gleichzeitig nahtlos in moderne MD-Simulationen integrieren lassen“, erklärt Dr. Modesto Orozco, Leiter des Labors für Molekulare Modellierung und Bioinformatik am IRB Barcelona und Professor an der Universität Barcelona . „Es vereint die von verschiedenen Forschungsgruppen beigesteuerten Entwicklungen und zeigt einen kollaborativen Ansatz, der wissenschaftliche Entdeckungen vorantreibt“, fügt er hinzu.
Der Artikel, veröffentlicht In Nukleinsäureforschung, hebt die Funktionen von BioExcel-CV19 hervor und unterstreicht die Bedeutung der Speicherung von MD-Simulationen. Gespeicherte Simulationen gewährleisten die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und erleichtern eine gemeinschaftsweite Analyse. „Plattformen wie BioExcel-CV19 sollten zum Standard werden, ähnlich der Proteindatenbank (PDB) in der Strukturbiologie“, sagt Dr. Adam Hospital, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRB Barcelona, der diese Arbeit zusammen mit Dr. Orozco geleitet hat.
Die Auswirkungen von BioExcel-CV19 erstrecken sich auf verschiedene wissenschaftliche Bereiche, darunter Virologie, Genomik, Struktur- und Molekularbiologie, Arzneimitteldesign, biomolekulare Simulation und maschinelles/tiefes Lernen. Die bereitgestellten offenen Daten werden zu einer wertvollen Ressource für das Training von Modellen und beeinflussen Bereiche, die Daten für verschiedene Zwecke nutzen.
Im Bereich der biomolekularen Simulation liefert BioExcel-CV19 eine Fülle von Daten zur Verfeinerung von Algorithmen und MD-Kraftfeldern. Das Potenzial für eine erneute Analyse und Wiederverwendung von Daten eröffnet Möglichkeiten für neue Entdeckungen und Metaanalysen und macht BioExcel-CV19 zu einem wertvollen Gut für die wissenschaftliche Gemeinschaft.
Zukünftige Bemühungen des Labors werden sich auf die Weiterentwicklung von BioExcel-CV19 konzentrieren und sicherstellen, dass es sich mit der sich ständig verändernden Landschaft der COVID-19-Forschung weiterentwickelt. Die Datenbank wird kontinuierlich mit neuen Simulationen und vom Benutzer vorgeschlagenen Analysen aktualisiert und fördert so fortlaufende Kooperationen und Entdeckungen.
BioExcel-CV19 dient auch als Prototyp für ein ehrgeiziges Projekt namens MDDB. Dieses vom IRB Barcelona koordinierte europäische Projekt zielt darauf ab, ein europäisches Repository für Biosimulationsdaten zu entwickeln. Mit einem Konsortium aus der Universität Oxford, dem Barcelona Supercomputing Centre (BSC), CECAM, EMBL-EBI, KTH und Nostrum Biodiscovery (NBD) stellt MDDB einen bahnbrechenden Schritt in Richtung föderierter und verteilter Infrastrukturen dar.
BioExcel-CV19 ist ein webbasiertes Portal Dies bietet Benutzern ein zugängliches Gateway für die interaktive Erkundung und Abfrage von Daten.
Mehr Informationen:
Daniel Beltrán et al., Ein neues Paradigma für Molekulardynamik-Datenbanken: die COVID-19-Datenbank, das Erbe einer gigantischen Gemeinschaftsanstrengung, Nukleinsäureforschung (2023). DOI: 10.1093/nar/gkad991