ИСТИНА

Митотическое деление клеток – важнейший биологический процесс, который лежит в основе развития и роста многоклеточных организмов, обеспечивая обновление органов и тканей, а также их регенерацию после повреждений. Вместе с тем у человека ошибки в процессах митотического деления являются одним из главных факторов появления злокачественных новообразований. Успехами терапии онкологических заболеваний мы обязаны фундаментальным исследованиям механизмов митоза, которые привели к появлению более эффективных противоопухолевых лекарственных препаратов. Колоссальный объем знаний, накопленный в ходе многолетних исследований митоза, делает актуальной количественную интеграцию разнообразных экспериментальных данных, а также многочисленных разрозненных моделей, характеризующих различные фазы и аспекты митоза. Перспективным способом такой интеграции является построение комплексной математической модели, которая охватывала бы несколько фаз митоза, и при этом наряду с механическим описанием отдельных компонентов «митотической машины» принимала во внимание ключевые белок-белковые взаимодействия. Основной целью настоящего исследования является существенное расширение предложенной ранее заявителями модели митотического деления клетки на стадии метафазы путём включения в неё двух новых стадий (прометафазы и анафазы) и учета белок-белковых взаимодействий, а также проведение вычислительных экспериментов с целью выяснения новых и уточнения известных закономерностей протекания митоза. В ходе выполнения проекта будут разработаны и программно реализованы новые схемы отображения вычислительных алгоритмов, характеризующихся сильным ветвлением, на системы с массивно-параллельной гибридной архитектурой. Такие схемы являются крайне актуальными применительно не только к моделированию митоза, но и к любым компьютерным многоуровневым моделям, ориентированным на использование гибридных вычислительных платформ. Результаты выполнения работ по проекту, с одной стороны, выразятся в разработке новых методов эффективной организации высокопроизводительных вычислений на гибридных платформах, а с другой, существенно расширят и детализируют наше понимание особенностей протекания ключевых стадий митоза и позволят получить новые количественные характеристики митотических процессов, механизмов их регуляции, а главное, причин возникновения сбоев в делении клеток и возможностей их внешней коррекции.