Resumo Simulações de dinâmica molecular de células inteiras e organelas visam transformar a biologia celular ao fornecer uma visão molecular do ambiente celular complicado. No entanto, a construção de configurações iniciais adequadas continua sendo um grande obstáculo devido ao seu tamanho e complexidade. Apresentamos a Bentopy, um fluxo de trabalho para construir modelos em escala celular prontos para simulação. A Bentopy utiliza uma representação espacial baseada em voxels para embalar eficientemente moléculas em compartimentos complexos. O design modular facilita a montagem de modelos moleculares contendo milhões de moléculas em minutos em estações de trabalho padrão. Demonstramos a Bentopy por meio de três modelos informados experimentalmente abrangendo múltiplas escalas biológicas. Um modelo de célula inteira JCVI-Syn3A combina estruturas de membrana e cromossomos existentes com diversos componentes citossólicos. Um modelo de mitocôndria integra mapas de tomografia eletrônica crio com dados de proteômica e metabolômica resolvidos espacialmente. Um virion atomístico de SARS-CoV-2 dentro de um aerosol respiratório demonstra a capacidade da Bentopy de embalar tanto em resolução atomística quanto em resolução grosseiramente granular. Juntas, essas aplicações estabelecem a Bentopy como um fluxo de trabalho para a construção de modelos prontos para simulação em escala celular.
Westendorp et al. (qui,) estudaram esta questão.