Modeling Microtubule Dynamics on Lomonosov-2 Supercomputer of Moscow State University: from Atomistic to Cellular Scale Simulations
Notice bibliographique
Résumé
Cytoskeletal polymers of tubulin, the microtubules, are critically important for cellular physiology. Their remarkable non-equilibrium dynamics and unusual mechanical properties have nurtured interest in exploring microtubules with diverse experimental methods and modeling their properties at different scales. In this work, we overview the studies of microtubules from the atomistic level of detail to the cellular dimension, focusing on the computational modeling work that has been carried out by our group on Lomonosov-2 supercomputer of Moscow State University since 2015. Our computational efforts have been aimed at understanding of microtubules through a set of models at multiple spatial and temporal scales, starting from examining the properties of tubulin dimers, as the building blocks, and further elucidating how those properties enable more complex assembly/disassembly and force-generation behaviors of microtubules, emerging at larger scales. Our methodology includes different approaches, from atomistic molecular dynamics to more coarse-grained techniques, such as Brownian dynamics and Monte Carlo simulations. We describe the motivation and the context for each model, overview the major conclusions from the simulations, which we believe were instrumental in building an integrative understanding of these polymers. We also discuss some technical aspects of the modeling, such as the computational performance of different types of simulations, current limitations and potential future directions for description of the microtubule dynamics, using the multi-scale approach.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».