[Перевод] Сможем ли мы сделать виртуальную жизнь на компьютере

Прогресс на пути к созданию подлинной виртуальной клетки зависит от объединения двух подходов: способности искусственного интеллекта выявлять закономерности и причинно-следственной строгости механистических моделей.

На протяжении десятилетий биологи преследовали амбициозную цель построения «виртуальной клетки»: вычислительной модели, способной воспроизводить поведение живого организма на основе его молекулярных компонентов. Такая модель позволила бы проводить эксперименты, проектирование и оптимизацию in silico [«в кремнии», то есть целиком на компьютере / прим. перев.], экономя время и деньги исследователей.

В недавней статье, опубликованной в журнале Cell, была представлена одна из самых подробных механистических симуляций целой клетки из когда‑либо созданных: полный клеточный цикл минимальной бактерии JCVI-syn3A. Для построения вычислительных моделей JCVI-syn3A авторы включили в них все известные сведения о ней — сети биохимических реакций, паттерны экспрессии генов, пространственную структуру клетки и молекулярную динамику, — что позволило им визуализировать хромосомную репликацию и сегрегацию, а также гетерогенность этих процессов в 50 повторяющихся моделях. Хотя это впечатляющий вычислительный подвиг, пройдёт ещё много лет, прежде чем виртуальная клетка станет действительно полезной для биологов.