Des physiciens de l'Université de Vienne et des chercheurs de l'Université des ressources naturelles et des sciences de la vie de Vienne ont développé des nano-machines qui recréent les principales activités des protéines. Ils présentent le premier exemple polyvalent et modulaire d'un système de modèle protéique-mimétique entièrement artificiel, grâce au Cluster Scientifique de Vienne (VSC), une infrastructure de calcul haute performance. Ces « protéines bioniques » pourraient jouer un rôle important dans la recherche pharmaceutique innovante. Les résultats ont été publiés dans la célèbre revue Lettres d'examen physique .

Les protéines sont les éléments constitutifs fondamentaux de tous les organismes vivants que nous connaissons actuellement. En raison du grand nombre et de la complexité des processus biomoléculaires dont ils sont capables, les protéines sont souvent appelées "machines moléculaires". Prenez par exemple les protéines de vos muscles :A chaque contraction stimulée par le cerveau, un nombre incalculable de protéines modifient leurs structures pour créer le mouvement collectif de la contraction. Ce processus extraordinaire est effectué par des molécules qui ont une taille d'environ un nanomètre seulement, un milliardième de mètre. La contraction musculaire n'est qu'une des nombreuses activités des protéines :il existe des protéines qui transportent des cargaisons dans les cellules, protéines qui construisent d'autres protéines, il existe même des cages dans lesquelles les protéines qui « se comportent mal » peuvent être piégées pour être corrigées, Et la liste continue encore et encore. « Imiter ces étonnantes propriétés biomécaniques des protéines et les transférer dans un système entièrement artificiel est notre objectif à long terme », dit Ivan Coluzza de la Faculté de physique de l'Université de Vienne, qui travaille sur ce projet avec des collègues de l'Université des ressources naturelles et des sciences de la vie de Vienne.

Simulations grâce au Vienna Scientific Cluster (VSC)

Dans un article récent de Lettres d'examen physique , l'équipe a présenté le premier exemple d'un système de modèle biomimétique entièrement artificiel capable de s'auto-nouer spontanément dans une structure cible. À l'aide de simulations informatiques, ils ont procédé à l'ingénierie inverse des protéines en se concentrant sur les éléments clés qui leur donnent la capacité d'exécuter le programme écrit dans le code génétique. Les simulations très intensives en calculs ont été rendues possibles grâce à l'accès au puissant cluster scientifique de Vienne (VSC), une infrastructure de calcul haute performance exploitée conjointement par l'Université de Vienne, l'Université de technologie de Vienne et l'Université des ressources naturelles et des sciences de la vie de Vienne.