Lo splicing, un processo chiave dell’espressione genica, è stato studiato tramite simulazioni molecolari avanzate eseguite su Franklin, il supercomputer di IIT. I risultati aprono nuove prospettive per lo sviluppo di molecole con potenziali applicazioni terapeutiche in patologie come il cancro e le malattie neurodegenerative.
Un passaggio fondamentale in questo processo è lo splicing, durante il quale le molecole di RNA vengono riorganizzate per diventare pienamente funzionali. A guidare questo delicato meccanismo è il cosiddetto spliceosoma, un grande complesso formato da numerose proteine e lunghi segmenti di RNA. La natura dinamica e la complessità dello spliceosoma hanno finora reso difficile osservarne il funzionamento nel dettaglio.
Per studiare lo spliceosoma, le ricercatrici e i ricercatori di IIT, di cui in particolare il dottorando Gianfranco Martino, primo autore dell’articolo, hanno utilizzato simulazioni computazionali avanzate, eseguite principalmente sul supercomputer dell’Istituto, Franklin. Le simulazioni computazionali sono strumenti che permettono di ricreare il comportamento e la dinamica delle molecole, calcolando come si muovono e interagiscono tra loro nel tempo sulla base delle leggi della fisica. Consentono così di osservare processi biologici complessi a un livello di dettaglio superiore rispetto ai soli metodi sperimentali tradizionali.
Grazie alla potenza di calcolo di Franklin, alimentato da oltre 360 processori GPU, il gruppo è riuscito a studiare lo spliceosoma a livello atomico e a osservare come cambia forma durante la propria attività. Si è trattato di una sfida tecnica di grande portata: la simulazione ha coinvolto circa due milioni di atomi, un numero nettamente superiore rispetto alle simulazioni tradizionali, che in genere includono tra i 200.000 e i 500.000 atomi.