แสดงเป็นการวิเคราะห์ที่แสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรงรวมโปรตีนซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทสเป็นกอที่ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งเป็นกระบวนการที่นักวิจัยเชื่อว่าก่อให้เกิดความเสียหายของเซลล์ประสาทสั่งการทําให้เกิดเส้นโลหิตตีบด้านข้าง amyotrophic (โรคของ Lou Gehrig) (เครดิตภาพ: Borries Demeler ศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ซานอันโตนิโอ)
บทความเบื้องหลังนี้จัดทําขึ้นเพื่อ LiveScience ร่วมกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
ในปี 1926 Theodor Svedberg ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีสําหรับวิธีการใหม่ในการแยกโปรตีนตาม
อุปกรณ์ที่เขาคิดค้น: ultracentrifuge วิเคราะห์ เทคนิคนี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความบริสุทธิ์โครงสร้างและพฤติกรรมของโปรตีนดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอการทดลองวิเคราะห์ ultracentrifugation จะหมุนตัวอย่างด้วยความเร็วสูงมากเพื่อศึกษาความแตกต่างในการทํางานของโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น โปรตีน DNA และ RNA ในสารละลายที่กําหนด ในอุปกรณ์วัสดุที่แตกต่างกันกระจายและชําระออกในรูปแบบที่แตกต่างกันเผยให้เห็นลักษณะของรูปร่างและขนาดของโมเลกุลแต่ละโมเลกุล วิธีการนี้ได้กลายเป็นเครื่องมือวัดที่จําเป็นสําหรับนักชีวเคมี
การวิเคราะห์ ultracentrifugation ยังเป็นเครื่องมืออเนกประสงค์สําหรับการศึกษาองค์ประกอบของส่วนผสมของโมเลกุล แม้แต่ปริมาณสิ่งสกปรกที่ติดตามก็สามารถแก้ไขได้โดยใช้วิธีนี้ และนักวิจัยสามารถวิเคราะห์สารผสมเพื่อระบุน้ําหนักและรูปร่างของโมเลกุลแต่ละประเภทในตัวอย่างเฉพาะได้
การหมุนด้วยคอมพิวเตอร์ในขั้นต้นนักวิทยาศาสตร์ต้องวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการทดลองดังกล่าวด้วยตนเอง แต่ด้วยการเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์และเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนในปี 1960 นักวิจัยได้พัฒนาวิธีที่แม่นยํายิ่งขึ้นในการประเมินผลการทดลอง
ระบบในปัจจุบันสามารถติดตามโมเลกุลตกตะกอนและกระจายตัวตรวจจับว่าโมเลกุลดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ดัชนีการหักเหของแสงของโมเลกุลอย่างไรและพวกมันเรืองแสงได้อย่างไร ระบบเก็บข้อมูลที่ได้แบบดิจิทัลทําให้คอมพิวเตอร์สามารถทําการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนได้
Borries Demeler รองศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีที่ศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพมหาวิทยาลัยเท็กซัสทํา
หน้าที่เป็นผู้อํานวยการศูนย์วิเคราะห์ Ultracentrifugation ของชุดประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ เป็นเวลากว่าสองทศวรรษแล้วที่ Demeler ได้ทํางานที่จุดตัดของตัวอย่างทางกายภาพ (ตัวอย่างการปั่นด้าย) และการจําลองเสมือน (ซูเปอร์คอมพิวเตอร์) โดยตรวจสอบวิธีการใหม่ และพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อช่วยให้นักวิจัยใช้ประโยชน์สูงสุดจากการทดลองวิเคราะห์อัลตร้าเซนทริฟูเกชัน
การทดลองมากมายDemeler ทํางานร่วมกับผู้ตรวจสอบหลายร้อยคนทั่วโลก รวมถึงนักชีวฟิสิกส์ที่ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของโมเลกุลชีวภาพ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุพยายามสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และอุตสาหกรรมยาที่ประเมินความเสถียรของสูตรยา
อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่ใหญ่ที่สุดของเขาเกิดขึ้นได้จากการสร้างชุดซอฟต์แวร์ UltraScan และการพัฒนาพอร์ทัล UltraScan LIMS ซึ่งเป็นไซต์ที่นักวิจัยสามารถวิเคราะห์ข้อมูลการทดลองของตนผ่านเว็บโดยใช้วิธีการและระบบคอมพิวเตอร์ขั้นสูง
ในปี 2004 Demeler และเพื่อนร่วมงานของเขา Emre Brookes เริ่มแก้ไขโค้ดโปรแกรมเพื่อให้สามารถทํางานบนคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ได้ นั่นทําให้อัตราการวิเคราะห์สําหรับตัวอย่างเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ยังช่วยให้นักวิจัยสามารถพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ความละเยดสูงที่ตอบคําถามการวิจัยระดับใหม่ทั้งหมดและขยายการใช้งานสําหรับวิธีการวิเคราะห์แบบ ultracentrifugation
”เรามักไม่รู้ว่ามีอะไรอยู่ในโซลูชัน [ของเหลว] ที่ผู้ทํางานร่วมกันจัดหาให้ และเราจําเป็นต้องได้รับประโยชน์สูงสุดจากการวิเคราะห์ของเรา” Demeler “เพื่อให้พอดีกับข้อมูล เราจําลองส่วนประกอบต่างๆ มากมายที่อาจอยู่ในโซลูชัน และถามว่า ‘แต่ละองค์ประกอบมีอยู่ในการทดลองจริงมากน้อยเพียงใด'”
วิทยาการคอมพิวเตอร์Demeler และเพื่อนร่วมงานของเขาทําการวิเคราะห์บางอย่างเกี่ยวกับคลัสเตอร์การพัฒนาขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการของเขา แต่สําหรับการจําลองขนาดใหญ่นักวิจัยพึ่งพาระบบคอมพิวเตอร์ของ Extreme Science Environment ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรง
