Aldring: Computer-simulation spotter farlig molekyle-aktivitet
Alle menneskers organisme bliver angrebet af frie radikaler – de ødelægger vores celler, og med tiden bidrager de til vores aldring. Nu har forskere spottet, hvordan en særlig farlig type af frie radikaler bliver dannet, og det kan føre til en bedre forståelse af aldring.
Hver eneste gang, vi ånder, trækker vi livsvigtig ilt ind i kroppen. Imidlertid kan en ganske lille del af denne ilt omdannes til såkaldt frie radikaler, som har en usvigelig evne til at skade vores celler. Jo ældre, vi bliver, jo mere skadet bliver vores celler og dermed også vores organer, muskler, osv.
Frie radikaler har altså stor betydning for vores aldring og tiltrækker sig derfor forståeligt nok stor videnskabelig interesse.
Ilia Solov’yov og Peter Husen er to af de forskere, der forsøger at forstå, hvordan frie radikaler opstår. Deres interesse udspringer ikke kun af medicinsk nysgerrighed, men i lige så høj grad af de muligheder, computerkraft giver for at analysere ekstremt komplekse biologiske systemer – som f. eks. dannelsen af den særlige gruppe frie radikaler, superoxider.
Måske forhindre dannelsen af frie radikaler
- Vi ønskede at finde ud af præcist hvilke faktorer, der fører til dannelsen af disse superoxider. Vi vidste så meget, at dannelsen sker i en klynge af proteiner, men resten var et mysterium. Og det er selvfølgelig interessant at aflure detaljerne, for det er først, når man kender dem, at man kan gøre sig håb om at kunne kontrollere og måske endda forhindre dannelsen af superoxider, siger Ilia Solov’yov, der er lektor og leder af Quantum Biology and Computational Physics Group på SDU.
Sammen med postdoc Peter Husen fra samme forskningsgruppe fodrede han Danmarks supercomputer, Abacus, med molekylærbiologiske data og bad den lave en simulering af, hvad der foregår inde i den relevante klynge af proteiner, som fører til dannelsen af superoxider.
- Simuleringen viste os, at et iltmolekyle kan trænge ind til bestemte steder i klyngen af proteiner, hvor det potentielt kan optage en ekstra elektron og dermed blive til superoxid. Dette kan man ikke se i et almindeligt mikroskop, og derfor har denne proces hidtil været ukendt.
Forskernes næste skridt er at undersøge, om det er muligt at forhindre iltmolekylet i at komme ind i proteinklyngen og igangsætte dannelsen af de skadelige superoxider.
Mød forskeren
Ilia Solov'yov er lektor ved SDU eScience Center, Institut for Fysik, Kemi og Farmaci. Han er desuden leder af Quantum Biology and Computational Physics Group.
Mikroskopet kan ikke følge med længere
Mikroskopet har ført til adskillige store videnskabelige gennembrud, men der er en grænse for hvor meget (eller rettere; hvor lidt) man kan se i det. Hvis man vil studere så små enheder som proteiner og molekyler, bruger man i dag computermodeller, hvor man bygger fx et virtuelt protein og går på opdagelse i det på skærmen. Man kan så studere proteinets funktion i detaljer via computersimuleringer.
Frie radikaler og antioxidanter
Frie radikaler ødelægger vores celler og giver dna-skader – medmindre de bliver neutraliseret af antioxidanter. Helsekostbutikker sælger forskellige produkter, der indeholder antioxidanter, som bl.a. findes i visse grøntsager og bær, men de produceres også af os selv. Vi kan dog hverken producere eller spise nok til at afværge vores aldring.