En términos generales, casi todo.
El ADN es solo una pequeña parte de toda la información que permite que los seres vivos funcionen. Esto es fácilmente aparente por el hecho de que (en una muy buena aproximación, sé que hay excepciones pero no son terriblemente importantes para mis puntos), todo el ADN en todas sus células es el mismo, sin embargo, esas células son muy , muy diferentes entre sí en morfología y función. Incluso si tuviera un poder computacional infinito, simular un genoma humano completo en una caja de agua le daría una vista tremendamente detallada de una molécula que simplemente se relaja. ¡El ADN aislado no hace nada!
El conjunto de moléculas que básicamente es la función de cualquier célula dada es enorme (al menos cientos de millones de macromoléculas por célula, y probablemente miles de millones), y se puede pelar hacia atrás para revelar muchos niveles de detalle que también importan. Una molécula de proteína individual está compuesta de cientos de aminoácidos, cada uno de los cuales está compuesto por 10-20 átomos. Todos los enlaces entre los átomos tienen diferentes cantidades de flexibilidad, por lo que la proteína como un todo es una molécula dinámica con cientos de partes que están en constante movimiento. Solo simular 10 nanosegundos de los movimientos de una molécula de proteína de tamaño modesto puede llevar meses de tiempo de procesamiento; hacer eso para todas las proteínas, ARN, lípidos y otras moléculas pequeñas en la célula requeriría una GRAN cantidad de simulación. Comenzar desde los primeros principios físicos y simular hacia arriba no va a suceder en el corto plazo.
Es posible evitar esto haciendo algunas suposiciones simplificadoras sobre la dinámica molecular de las moléculas individuales. Tal vez podría dejar de lado gran parte del detalle atómico modelando las moléculas como entidades físicas muy simples (bolas de pensamiento) con comportamientos matemáticos que simplemente se asignan (en lugar de surgir de la dinámica molecular). El problema con esto es que simplemente no sabemos cuál sería la mayoría VAST de estos parámetros. Cuando se trata de saber qué moléculas interactúan entre sí y cómo, o las tasas de reacciones enzimáticas, estamos más o menos en la oscuridad. Sabemos muchísimo sobre unas pocas moléculas intensamente estudiadas, pero la mayoría de los genes humanos son todavía más o menos materia oscura.
Entonces, una simulación atómica de cualquier duración significativa no va a suceder sin dos o tres revoluciones en las computadoras modernas, y una simulación matemática simplificada no será factible sin cientos de años más de estudio de los sistemas biológicos. Los experimentos van a estar con nosotros durante mucho tiempo, ¡todavía!
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