Collaborative Research: CDI-Type II: Probing Complex Dynamics of Small Interfering RNA (siRNA) Transfection by Petascale Simulations and Network Analysis

合作研究:CDI-Type II:通过 Petascale 模拟和网络分析探索小干扰 RNA (siRNA) 转染的复杂动力学

基本信息

  • 批准号:
    1124962
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-09-15 至 2016-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The discovery of RNA interference mediated gene silencing by double-stranded RNA is one of the most exciting recent developments in the biological and biomedical sciences. RNAi utilizes a pathway whereby a double-stranded small interfering RNA (siRNA) targets and destroys complementary mRNA in eukaryotic cells to regulate gene expression. Since its discovery just over a decade ago scientists have investigated the potential use of siRNA-based treatment of many diseases such as cancer, liver cirrhosis, hepatitis B, human papillomavirus, and hypercholesterolemia. In principle, siRNA has much broader therapeutic applications than other types of drugs because siRNA can be synthetically designed to silence any gene via the RNAi machinery. Therefore, the primary challenge for therapeutic applications is efficient and non-toxic delivery of siRNA to cells within tissues of interest. The research goal of this CDI project is to design efficient delivery systems for siRNA via supercomputer simulations. Multimillion-atom simulations are performed to study: (1) the effect of siRNAs on the molecular structure of lipid membranes and how structural changes affect the membrane permeability; (2) molecular mechanisms by which siRNA molecules attached to gold nanoparticles cross the membrane and go into a cell; and (3) delivery of siRNAs encapsulated in liposomes by ultrasound. Computational technologies will be used to enable automated design of efficient siRNA delivery systems. This project is promoting scholastic and professional excellence among students. A dual-degree program has been established which gives students the opportunity to obtain a Ph.D. in the physical sciences or an engineering discipline and an M.S. in computer science with specialization in high performance computing and simulations. This research team will also organize computational science workshops for undergraduate students and faculty mentors from Historically Black Colleges and Universities and Minority Serving Institutions.
通过双链 RNA 介导的 RNA 干扰介导的基因沉默的发现是生物和生物医学科学中最令人兴奋的最新进展之一。 RNAi 利用双链小干扰 RNA (siRNA) 靶向并破坏真核细胞中互补 mRNA 的途径来调节基因表达。自从十多年前发现以来,科学家们一直在研究基于 siRNA 的治疗许多疾病的潜在用途,例如癌症、肝硬化、乙型肝炎、人乳头瘤病毒和高胆固醇血症。原则上,siRNA 比其他类型的药物具有更广泛的治疗应用,因为 siRNA 可以通过 RNAi 机制综合设计来沉默任何基因。因此,治疗应用的主要挑战是将 siRNA 有效且无毒地递送至感兴趣组织内的细胞。该 CDI 项目的研究目标是通过超级计算机模拟设计高效的 siRNA 递送系统。进行数百万原子模拟以研究:(1)siRNA对脂质膜分子结构的影响以及结构变化如何影响膜通透性; (2) 附着在金纳米粒子上的siRNA分子穿过细胞膜进入细胞的分子机制; (3)通过超声递送封装在脂质体中的siRNA。计算技术将用于实现高效 siRNA 递送系统的自动设计。该项目正在促进学生的学术和专业卓越。建立了双学位课程,使学生有机会获得博士学位。物理科学或工程学科和硕士学位计算机科学专业,专注于高性能计算和模拟。该研究团队还将为来自历史悠久的黑人学院和大学以及少数族裔服务机构的本科生和教师导师组织计算科学研讨会。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ananth Grama其他文献

Ananth Grama的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ananth Grama', 18)}}的其他基金

OAC Core: Small: Higher Order Solvers for Training Machine Learning Models
OAC 核心:小型:用于训练机器学习模型的高阶求解器
  • 批准号:
    1908691
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
2019 Aspiring Computer Systems Research (CSR) Principal Investigators (PIs) Workshop
2019 年有抱负的计算机系统研究 (CSR) 首席研究员 (PI) 研讨会
  • 批准号:
    1931284
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: EXPL: SDA: Scalable Concurrency Control Techniques for Distributed Systems
XPS:EXPL:SDA:分布式系统的可扩展并发控制技术
  • 批准号:
    1533795
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Software Infrastructure for Online Analytics
CSR:小型:在线分析软件基础设施
  • 批准号:
    1422338
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CDI-Type II: Hierarchiacal Modularity in Evolution and Function
CDI-Type II:进化和功能的层次模块化
  • 批准号:
    0835677
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: EMT/BSSE:Petascale Simulations of DNA Dynamics and Self-Assembly
合作研究:EMT/BSSE:DNA 动力学和自组装的千万亿次模拟
  • 批准号:
    0829844
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ITR-ASE-Sim: Collaborative Research: De Novo Hierarchical Simulations of Stress Corrosion Cracking in Materials
ITR-ASE-Sim:协作研究:材料应力腐蚀裂纹的从头分层模拟
  • 批准号:
    0427540
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Fast Methods for Particle Dynamics and Their Applications
职业:粒子动力学的快速方法及其应用
  • 批准号:
    9875899
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Experimental Software Systems: ISAC: Integrated System Support for Adaptive Communication and Computation Control in Clustered Environments
实验软件系统:ISAC:集群环境中自适应通信和计算控制的集成系统支持
  • 批准号:
    9806741
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Analytical and Computational Framework for n-Body Simulations
n 体模拟的分析和计算框架
  • 批准号:
    9872101
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

基于Donnan理论的非对称吸附ICP-CDI体系构建及其除盐机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道F.prausnitzii通过FXR对抗NF-κB抑制CDI炎症的机制研究
  • 批准号:
    81900472
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
院内艰难梭菌感染(CDI)快速一体化检测技术的研究
  • 批准号:
    61701176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
卵黄抗体(IgY)对艰难梭菌感染的诊断、防治作用及机理研究
  • 批准号:
    81160051
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
溶藻弧菌菌落相变关键基因cdgC的功能和调控机制研究
  • 批准号:
    30972273
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CDI-Type I: Collaborative Research: High-Dimensional Phase-Space Subdivisions for Seismic Imaging
CDI-Type I:协作研究:地震成像的高维相空间细分
  • 批准号:
    1327658
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CDI Type II: Dynamics and Control of Cardiac Tissue
合作研究:CDI II 型:心脏组织的动力学和控制
  • 批准号:
    1341128
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CDI-Type II: First-Principles Based Control of Multi-Scale Meta-Material Assembly Processes
合作研究:CDI-Type II:基于第一原理的多尺度超材料组装过程控制
  • 批准号:
    1124648
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CDI Type-1: A Computer Framework for Modeling Complex Pattern Formation
合作研究:CDI Type-1:复杂模式形成建模的计算机框架
  • 批准号:
    1124665
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CDI-Type I: Collaborative Research: A Computational Thinking Approach to Mapping Critical Marine Mammal Habitat Through Readily-Deployable Video Systems
CDI-I 型:协作研究:通过易于部署的视频系统绘制关键海洋哺乳动物栖息地的计算思维方法
  • 批准号:
    1124936
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 36万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了