是时候进入你的DNA了

MRC Weatherall分子医学研究所(MRC WIMM)的研究人员开发了一种技术，使科学家能够在虚拟现实中探索DNA的复杂三维结构。在新发布的预印本中，该团队描述了他们的工具，现在所有人都可以免费使用。

制定构成遗传密码的序列现在已成为医学研究的常规，但序列不是全部; 基因也通过DNA特定部分之间的物理相互作用打开和关闭。考虑染色体1，这只是我们所拥有的23对染色体中的一条：一条错综复杂的折叠链，含有44,000个核苷酸，含有4,220个基因，它们在三个维度上相互物理相互作用。

这些相互作用的分子折纸需要非常精确，错误实际上可能是生与死之间的差异。认为DNA折叠的变化与一系列疾病有关，包括癌症。我们携带的所有22,000个基因都包含在距离DNA 2米的范围内，它同样被包装成复杂的褶皱，并且在身体的37万亿个细胞的每个细胞核中都有螺旋状。

在3D中可视化

计算构成我们DNA中遗传密码的2-D核苷酸序列对于理解基因的工作原理至关重要，但理解DNA折叠之间的物理相互作用需要跨越一个新的维度。

这就是来自MRC WIMM计算生物学中心的Stephen Taylor和Jim Hughes进来的地方。他们将他们在计算生物学和基因调控方面的专业知识与实时计算机图形学和人机交互方面的专家一起用于Goldsmiths大学。伦敦，生产CSynth。CSynth是一种交互式工具，它允许科学家在三维中可视化整个DNA染色体并跟踪物理相互作用点。

与同类工具不同，CSynth将交互式建模与他们在3-D模型中看到的能力与在线免费提供的DNA序列信息相结合。用户可以动态更改参数并比较模型，以了解这可能如何影响DNA中的基因和其他元素，例如打开和关闭基因的开关。CSynth的另一个特点是它将最先进的计算模型与虚拟现实相结合。这意味着研究人员可以虚拟地进入DNA结构，以新的方式探索和操纵DNA分子。

学习工具

真正可视化DNA的潜力也使CSynth成为一个优秀的学习和公共参与工具，特别是与虚拟现实相结合时。成千上万的人在皇家学会夏季展览会，切尔滕纳姆科学节以及许多学校和研究所体验过CSynth。

牛津团队已经与MRC WIMM的其他研究人员合作，研究编码部分血红蛋白复合物(红细胞中输送氧气的分子)的DNA如何在3-D中折叠，以及折叠如何在不同的情况下折叠细胞类型。

最新的是，任何有权访问网络浏览器的人都可以免费使用该软件。现在，任何科学家都可以将自己的数据上传到http://csynth.org/进行建模和探索。它不需要软件安装，运行速度极快。研究人员希望这个公共网络界面使CSynth对教育和学习也有用，研究人员可以在线分享他们的模型。

但也许最重要的是，CSynth将帮助牛津大学及其他科学家识别与疾病相关的潜在结构和遗传因素，并了解DNA结构对功能的影响。

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