Poliovirus intrahost evolution is required to overcome tissue-specific innate immune responses.

RNA viruses, such as poliovirus, have a great evolutionary capacity, allowing them to quickly adapt and overcome challenges encountered during infection. Here we show that poliovirus infection in immune-competent mice requires adaptation to tissue-specific innate immune microenvironments. The ability of the virus to establish robust infection and virulence correlates with its evolutionary capacity. We further identify a region in the multi-functional poliovirus protein 2B as a hotspot for the accumulation of minor alleles that facilitate a more effective suppression of the interferon response. We propose that population genetic dynamics enables poliovirus spread between tissues through optimization of the genetic composition of low frequency variants, which together cooperate to circumvent tissue-specific challenges. Thus, intrahost virus evolution determines pathogenesis, allowing a dynamic regulation of viral functions required to overcome barriers to infection.RNA viruses, such as polioviruses, have a great evolutionary capacity and can adapt quickly during infection. Here, the authors show that poliovirus infection in mice requires adaptation to innate immune microenvironments encountered in different tissues

Вычисление сеток силовых полей для молекулярного докинга с использованием графических процессоров

The vast majority of problems faced by bioinformatics are very complex and time consuming. They require the use of modern high-performance computational systems and the development of algorithms for such system. Heterogeneous computing systems which include graphics processing unit (GPU) occupy a separate niche. Such systems allow to accelerate solving of some task significantly. The task performing molecular docking namely accelerating the calculation of force field grids for fast ligandprotein molecular docking is studied in this work. Algorithms for fast calculation of the large number of force field grids which are scaled to all GPUs available in the system were developed. Extensive testing on different platforms was performedПодавляющее большинство задач, с которыми приходится сталкиваться биоинформатике, чрезвычайно сложны и времязатратны. Для их успешного решения требуется использовать современные высокопроизводительные вычислительные системы, для которых необходимо разрабатывать новые, специфичные алгоритмы. Среди таких систем отдельную нишу занимают гетерогенные вычислительные системы, в состав которых входят графические процессоры. Подобные системы позволяют существенно ускорить вычисления некоторых задач. В работе представлены алгоритмы, использующие возможности графических процессоров для ускорения молекулярно докинга, а именно для построения сеток силовых полей для ускорения молекулярного лиганд-белкового докинга. Предложенные алгоритмы ориентированы на быстрое вычисление большого количества сеток силовых полей и масштабируются на любое доступное компьютеру количество графических процессоро

Вычисление сеток силовых полей для молекулярного докинга с использованием графических процессоров

The vast majority of problems faced by bioinformatics are very complex and time consuming. They require the use of modern high-performance computational systems and the development of algorithms for such system. Heterogeneous computing systems which include graphics processing unit (GPU) occupy a separate niche. Such systems allow to accelerate solving of some task significantly. The task performing molecular docking namely accelerating the calculation of force field grids for fast ligandprotein molecular docking is studied in this work. Algorithms for fast calculation of the large number of force field grids which are scaled to all GPUs available in the system were developed. Extensive testing on different platforms was performedПодавляющее большинство задач, с которыми приходится сталкиваться биоинформатике, чрезвычайно сложны и времязатратны. Для их успешного решения требуется использовать современные высокопроизводительные вычислительные системы, для которых необходимо разрабатывать новые, специфичные алгоритмы. Среди таких систем отдельную нишу занимают гетерогенные вычислительные системы, в состав которых входят графические процессоры. Подобные системы позволяют существенно ускорить вычисления некоторых задач. В работе представлены алгоритмы, использующие возможности графических процессоров для ускорения молекулярно докинга, а именно для построения сеток силовых полей для ускорения молекулярного лиганд-белкового докинга. Предложенные алгоритмы ориентированы на быстрое вычисление большого количества сеток силовых полей и масштабируются на любое доступное компьютеру количество графических процессоро

RNA Recombination Enhances Adaptability and Is Required for Virus Spread and Virulence

Mutation and recombination are central processes driving microbial evolution. A high mutation rate fuels adaptation but also generates deleterious mutations. Recombination between two different genomes may resolve this paradox, alleviating effects of clonal interference and purging deleterious mutations. Here we demonstrate that recombination significantly accelerates adaptation and evolution during acute virus infection. We identified a poliovirus recombination determinant within the virus polymerase, mutation of which reduces recombination rates without altering replication fidelity. By generating a panel of variants with distinct mutation rates and recombination ability, we demonstrate that recombination is essential to enrich the population in beneficial mutations and purge it from deleterious mutations. The concerted activities of mutation and recombination are key to virus spread and virulence in infected animals. These findings inform a mathematical model to demonstrate that poliovirus adapts most rapidly at an optimal mutation rate determined by the trade-off between selection and accumulation of detrimental mutations