2015.05.22

질병에 강한 농작물 연구에 수퍼컴퓨터 활용

Byron Connolly | CIO Australia
IBM 블루진/Q가 셀룰로이즈의 나노구조를 파악하는데 쓰이는 것으로 알려졌다.


에드윈 램푸그나니와 모니카 도블린 박사가 세포벽 프로젝트의 일환으로 식물 실험을 하고 있다.

과학자들이 질병에 더 강한 작물 품종으로 개량하고 펄프, 제지, 섬유 산업의 지속가능성을 높이기 위해 셀룰로이즈의 나노 구조체를 파악하는데 수퍼컴퓨터를 사용하고 있다.

호주 멜버른대학, 퀸즐랜드대학. IBM 연구소의 연구원들은 분자 단계에 있는 셀룰로오스의 구조와 역학을 모델링하기 위해 빅토리아 생명과학 컴퓨테이셔널 이니셔티브(VLSCI)에서 IBM의 블루진(Blue Gene)/Q 수퍼컴퓨터의 컴퓨팅 파워를 사용해 왔다.

지구상에서 가장 풍부한 유기 화합물 중 하나인 셀룰로오스는 식물 세포벽의 기본 구조 성분이다. 식물은 포도당의 기본 단위를 연결해 셀룰로이즈를 만드는데 이는 섬유질에 기본으로 들어 있다. 이들 섬유질은 강성, 유연성 및 내외부 스트레스에 대한 방어기작을 제공하기 위해 세포를 둘러 싸고 있다.

지금까지 과학자들은 식물 세포벽의 구조를 구체화하는 단계에서 복잡성 문제를 안고 있었다. 전통적인 물리적 방법은 종종 식물 세포에 손상을 줄 수 있다고 IBM은 밝혔다.

IBM은 “이 작업이 셀룰로오즈 생합성과, 식물 세포벽이 어떻게 구성돼 있고 어떤 기능을 하는 지에 대한 우리의 이해 수준을 높여줄 중요한 단계“라고 전했다. 이는 전체 식물 세포벽을 3D 컴퓨터 시뮬레이션 모델로 개발하기 위한 장기 프로그램의 일부다.

셀룰로오즈 원자의 움직임을 모델링하는데 필요한 수백조의 수식을 완성하기 위해 과학자들은 수퍼컴퓨터를 사용했다.

이러한 연구 결과, 셀룰로오스 구조 안에 기본 마이크로섬유를 가진 사슬이 18~24개 존재하며 이는 그 전에 가정했던 36개보다는 적은 수다라는 것이 밝혀졌다.

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"셀룰로오즈는 식물 구조에서 중요한 부분이지만, 그것의 합성에 대해서는 충분히 알지 못했다”라고 멜버른대학교 생명과학 연구원이자 특별연구원인 모니카 도블린 박사는 말했다.

"일단 식물 세포가 열려 손상되면 효소 활성의 대부분이 손실돼 있기 때문에 시험관 내에서 셀룰로오스를 합성하는 작업은 정말 어렵다. 따라서 우리는 셀룰로오즈 합성 방법을 여구하기 위해 다른 방법을 찾아야 했다”라고 도블린은 설명했다.

"분자 모델링에 대한 IBM의 전문성과 VLSCI의 계산 능력 덕분에, 우리는 셀룰로오즈 형성을 이해하는 새로운 수준으로 이끌어줄 분자 단계의 식물 벽에 대한 모델링을 만들 수 있었다"고 그녀는 전했다. ciokr@idg.co.kr



2015.05.22

질병에 강한 농작물 연구에 수퍼컴퓨터 활용

Byron Connolly | CIO Australia
IBM 블루진/Q가 셀룰로이즈의 나노구조를 파악하는데 쓰이는 것으로 알려졌다.


에드윈 램푸그나니와 모니카 도블린 박사가 세포벽 프로젝트의 일환으로 식물 실험을 하고 있다.

과학자들이 질병에 더 강한 작물 품종으로 개량하고 펄프, 제지, 섬유 산업의 지속가능성을 높이기 위해 셀룰로이즈의 나노 구조체를 파악하는데 수퍼컴퓨터를 사용하고 있다.

호주 멜버른대학, 퀸즐랜드대학. IBM 연구소의 연구원들은 분자 단계에 있는 셀룰로오스의 구조와 역학을 모델링하기 위해 빅토리아 생명과학 컴퓨테이셔널 이니셔티브(VLSCI)에서 IBM의 블루진(Blue Gene)/Q 수퍼컴퓨터의 컴퓨팅 파워를 사용해 왔다.

지구상에서 가장 풍부한 유기 화합물 중 하나인 셀룰로오스는 식물 세포벽의 기본 구조 성분이다. 식물은 포도당의 기본 단위를 연결해 셀룰로이즈를 만드는데 이는 섬유질에 기본으로 들어 있다. 이들 섬유질은 강성, 유연성 및 내외부 스트레스에 대한 방어기작을 제공하기 위해 세포를 둘러 싸고 있다.

지금까지 과학자들은 식물 세포벽의 구조를 구체화하는 단계에서 복잡성 문제를 안고 있었다. 전통적인 물리적 방법은 종종 식물 세포에 손상을 줄 수 있다고 IBM은 밝혔다.

IBM은 “이 작업이 셀룰로오즈 생합성과, 식물 세포벽이 어떻게 구성돼 있고 어떤 기능을 하는 지에 대한 우리의 이해 수준을 높여줄 중요한 단계“라고 전했다. 이는 전체 식물 세포벽을 3D 컴퓨터 시뮬레이션 모델로 개발하기 위한 장기 프로그램의 일부다.

셀룰로오즈 원자의 움직임을 모델링하는데 필요한 수백조의 수식을 완성하기 위해 과학자들은 수퍼컴퓨터를 사용했다.

이러한 연구 결과, 셀룰로오스 구조 안에 기본 마이크로섬유를 가진 사슬이 18~24개 존재하며 이는 그 전에 가정했던 36개보다는 적은 수다라는 것이 밝혀졌다.

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"셀룰로오즈는 식물 구조에서 중요한 부분이지만, 그것의 합성에 대해서는 충분히 알지 못했다”라고 멜버른대학교 생명과학 연구원이자 특별연구원인 모니카 도블린 박사는 말했다.

"일단 식물 세포가 열려 손상되면 효소 활성의 대부분이 손실돼 있기 때문에 시험관 내에서 셀룰로오스를 합성하는 작업은 정말 어렵다. 따라서 우리는 셀룰로오즈 합성 방법을 여구하기 위해 다른 방법을 찾아야 했다”라고 도블린은 설명했다.

"분자 모델링에 대한 IBM의 전문성과 VLSCI의 계산 능력 덕분에, 우리는 셀룰로오즈 형성을 이해하는 새로운 수준으로 이끌어줄 분자 단계의 식물 벽에 대한 모델링을 만들 수 있었다"고 그녀는 전했다. ciokr@idg.co.kr

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