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Thema: POEM@Home

  1. Avatar von Saenger
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    #1

    Standard POEM@Home

    Projekt aus Karlsruhe, die Abkürzung steht für
    Protein Optimization with Energy Methods (Proteinoptimierung mit Energiemethoden)

    POEM@Home Homepage
    Team (automatisch erstellt)

    Hier ist eine kurze Beschreibung des Chefs aus deren Forum:
    As a quick first answer: Protein simulation is presently dominated by two approaches.

    1) You learn/copy from nature (ROSETTA@HOME is a good example). Given a new sequence, one tries to copy structural fragments of known proteins and assembles them to good structures. Pros: Works for big proteins, gives excellent structures for high sequence similarity. Cons: Does not work, when there is no sequence similarity (new folds), does not work when there is no experimental data (transmembrane proteins, to which 40% of all known drugs bind), no kinetics

    2) You simulate the folding process as it occurs in nature (Folding@Home) with a biophysical model. This is done with molecular dynamics (MD), an essentially sequential method with a time resolution of 10E-15 s/step. For a folding process in millisecond range you need A LOT of steps. Pros: full dynamics info, folding times, high accuracy structures, Cons: works only for small proteins, specific questions

    POEM tries to interpolate between these two worlds. It uses an atomistic model for the protein free energy, i.e. is can work for new folds and applications in nanobiotechnology, where there is no experimental data. In contrast to MD, it exploits Anfinsons thermodynamic hypothesis (Nobel Prize in Chemistry 1972) that proteins in their biologically active state have a minimal free energy. The simulation process is thus replaced by an optimization process that is thousands of times faster than MD. Pros: Can do at least medium size proteins, gets the folding landscape, works for "new folds", Cons: still limited to proteins < 100 amino acids, no real kinetics (yet).

    With POEM@HOME we will try to make progress on these two cons. Specifically we hope to make progress for


    • "new fold" proteins with low sequence similarity to existing proteins
    • proteins in nonphysiological environments (we just got a grant to develop implants, which are more biocompatible)
    • understanding the folding process of more complex proteins that cannot be studied with direct kinetic simulation
    • protein-protein interactions, where the partners change their conformation upon docking (biological signal process)
    • refinement of model structures for transmembrane proteins



    I hope this helps, more later!
    Cheers
    Wolfgang
    Übersetzung:
    Proteinsimulation wird heute von zwei Hauptansätzen dominiert:
    1. Lernen/kopieren von der Natur (Rosetta@Home ist ein gutes Beispiel). Bei einer neuen Sequenz wird versucht Teilstrukturen bekannter Proteine zu kopieren und zu einer neuen guten Struktur zusammenzusetzen. Pro: Geht bei großen Proteinen, geht sehr gut bei großen Strukturähnlichkeiten. Contra: Geht nicht wenn keine Strukturähnlichkeit vorhanden ist (neue Faltungen), geht nicht, wenn keine experimentellen Daten vorliegen (Transmembranproteine, an die 40% aller bekannten Medikamente andocken), keine Kinetik
    2. Den Faltungsprozess wie in der Natur vorkommend mit einem biophysikalischen Modell simulieren (Folding@Home). Dies wird mit der Molekulardynamik (MD) getan, einer sequentiellen Methode mit einer Auflösung von ca. 10E-15 Schritten pro Sekunde. Für einen Faltungsprozess, der Millisekunden dauert werden EINE MENGE Schritte benötigt. Pro: Informationen über die ganze Dynamik, Faltungszeiten, hochgenaue Strukturen. Contra: Geht nur für kleine Proteine, Spezifizierungsfragen

    POEM versucht zwischen den beiden Welten zu interpolieren. Es benutzt ein atomares Modell für die freie Energie der Proteine, d.h. es funktoniert sowohl bei neuen Faltungen als auch bei Anwendungen in der Nonobiotechnologie, für die keine experimentellen Daten vorliegen. Im Gegensatz zu MD benutzt es Anfintons thermodynamische Hypothese (Chemienobelpreis 1972), das Proteine in ihrem biologisch aktiven Zustand minimale freie Energie haben. Die Simulation wird daher durch eine Optimierung ersetzt der tausendfach schneller ist als MD. Pro: Geht auch für mittelgroße Proteine, die Faltungslandschaft wird erzeugt, geht bei "neuen Faltungen", Contra: immer noch begrenzt auf Proteine mit weniger als 100 Aminosäuren, keine echte Kinetik (bislang).

    Mit POEM@HOME versuchen wir bei den beiden Contras weiterzukommen, insbesondere hoffen wir auf Fortschritt bei:
    • "Neuen Faltungen", d.h. Proteine mit geringer Strukturähnlichkeit zu bekannten Proteinen
    • Proteine in nicht-physiologische Umgebung (wir haben gerade eine Bewilligung zur Entwicklung neuer Implantate bekommen, die besser biokompatibel sind)
    • Verständnis des Faltungsprozesses komplexerer Proteine die nicht mit direkten kinetischen Untersuchungen erforscht werden können
    • Protein-Protein Wechselwirkungen, in denen die Partner ihre Gestalt beim Andocken ändern (biologischer Signalprozess)
    • Verbesserung der Modelstrukturen für transmembrane Proteine
    Geändert von Saenger (20.10.2007 um 16:24 Uhr)

  2. Die folgenden 11 Benutzer haben sich bei Saenger bedankt für diesen nützlichen Beitrag:

    Доктор Шмурге (06.11.2007), Blacksmoker (20.10.2007), Hoggle Bates (30.11.2008), RoE187 (23.10.2007), snopper (21.10.2007), Springer (06.11.2007), Superbeowulf (21.10.2007), Svenie25 (20.02.2008), Vonnecutsleeps (30.06.2009), [SG]TorstenS (21.10.2007)


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    #2

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    Thx Saenger
    Habe mich so ebend angemeldet.

  4. Avatar von Superbeowulf
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    #3

    Ausrufezeichen

    x)!!!Das Projekt fehlt noch in unserer Projektliste!!!x)
    .
    „Lieben und vernünftig sein ist kaum einem Gotte möglich.“ (Publilius Syrus)

  5. Avatar von Major
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    #4

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    x)!!!Das Projekt fehlt noch in unserer Projektliste!!!x)
    Das ist mir und auch Aend bekannt (bei Aend vermute ich das wenigstens ), aber ab und an fehlt auch mir (uns) ein wenig die Zeit und das RL hat Vorrang
    Aber keine Panik, bei nächster, nicht allzuferner Gelegenheit werden alle neuentdeckten Projekte wieder mit aufgenommen.
    Gruß Mario
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  6. Xydrol
    #5

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    Zitat Zitat von Major Beitrag anzeigen
    Das ist mir und auch Aend bekannt (bei Aend vermute ich das wenigstens ), aber ab und an fehlt auch mir (uns) ein wenig die Zeit und das RL hat Vorrang
    Aber keine Panik, bei nächster, nicht allzuferner Gelegenheit werden alle neuentdeckten Projekte wieder mit aufgenommen.
    Die Projektliste ist momentan in meiner Hand. Komm da grad kaum dazu, werde aber hoffentlich diese Woche die Liste auf einen aktuellen (aktuelleren?) Stand bringen können.

  7. Avatar von Major
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    #6

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    ... Die Projektliste ist momentan in meiner Hand. ...
    Ähem ... peinlich das hätte ich doch noch wissen müssen

    Aber es ändert nix an der Tatsache
    ... Komm da grad kaum dazu ...
    x)
    Gruß Mario
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  8. Avatar von [SG]TorstenS
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    #7

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    Danke für den Hinweis. Bin beim Projekt dabei.
    Gruß
    Torsten
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  9. Avatar von RoE187
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    #8

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    ich auch^^
    lege aber dafür dann seti@home erstmal auf eis.

    mfg roe187

  10. Avatar von RoE187
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    #9

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    Hmm,ist ja nicht so der Renner hier waeh?

    12 Member sind wir aber davon sind 4-6 Leute,die was bewegen,der Rest scheinen Wochenendcruncher zu sein^^
    Langsam aber sicher verschwinden wir unter den top Teams... :/
    Bin momentan etwas unsicher,welches Projekt ich nehmen soll....
    also wenn jemand noch eine kleine Unterstützung braucht,kann/mag/darf,er /sie sich melden.

    mfg RoE187

  11. Avatar von aendgraend
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    #10

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    RoE187,

    we need you on TANPAKU!!

    SETI.Germany braucht imer Cruncher im TANPAKU-Team. Da ich derzeit beim SETI-Gauntlet mitmache (bzw. derzeit noch anheize) geht bei TANPAKU nicht viel, da ist also jeder Crtuncher willkommen.

    Also, Let's Rock TANPAKU!!! (oder: Let's predict the foldings of the Proteins.)

  12. Avatar von RoE187
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    #11

    Standard

    alles klar^^
    dann spring ich ma in die presche und halte euch rückendeckung bei TANPAKU°! ......bzw. ich versuch die verluste in grenzen zu halten
    viel erfolg beim Gountlet!x)

    mfg roe
    Geändert von RoE187 (03.11.2007 um 05:31 Uhr)

  13. Avatar von aendgraend
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    #12

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    SUPEEEERRR
    Ich bin quasi begeistert

    Helfe dir nach dem Gauntlet auch wieder...

  14. Avatar von Springer
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    #13

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    hallo zusammen,

    habe mich auch mal angemeldet.
    Ist dieses Projekt noch nicht in den boincstats gelistet oder warum sehe ich dort kein POEM@home?

    Grüße,
    Flo
    Meine Hauptmühle: Athlon X2 3800+ / nvidia 7300 LE / 2 x 1GB DDR2-667

  15. Avatar von Saenger
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    #14

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    Zitat Zitat von Springer Beitrag anzeigen
    hallo zusammen,

    habe mich auch mal angemeldet.
    Ist dieses Projekt noch nicht in den boincstats gelistet oder warum sehe ich dort kein POEM@home?

    Grüße,
    Flo
    Es ist dort bereits vorhanden, aber auf Wunsch des Betreibers noch nicht öffentlich:
    http://de.boincstats.com/forum/forum...rap=true#25782

    Hier wären unsere Details, hier die Rangliste.

    Edith says:
    Ätsch Patrick ich war schneller

  16. Avatar von pschoefer
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    #15

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    Zitat Zitat von Springer Beitrag anzeigen
    Ist dieses Projekt noch nicht in den boincstats gelistet oder warum sehe ich dort kein POEM@home?
    Das hat der POEM-Admin vor ca. zwei Wochen dazu gesagt:
    We are already exporting the statistics and we want to hold back until our new webdesign is completed before going public completely.

    As the new webdesign won't take too long anymore, I think it would be nice if you could list us on boincstats in a few days from now.
    Also werden Stats exportiert, aber das neue Webdesign soll erst fertig sein, bevor es gelistet werden soll.
    Gruß
    Patrick

    "Zusammenkommen ist ein Beginn, Zusammenbleiben ein Fortschritt, Zusammenarbeiten ein Erfolg." [H. Ford]

  17. Avatar von Springer
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    #16

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    Danke für die schnellen Antworten!

    Wenn die rosetta-Bunker leer sind werd ich mich POEM mal etwas ernster widmen. Hoffentlich verschwindet das Projekt nicht wieder in der Versenkung oder der Bedeutungslosigkeit

    Grüße
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  18. Avatar von pschoefer
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    #17

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    Zitat Zitat von Springer Beitrag anzeigen
    Wenn die rosetta-Bunker leer sind werd ich mich POEM mal etwas ernster widmen. Hoffentlich verschwindet das Projekt nicht wieder in der Versenkung oder der Bedeutungslosigkeit
    Zumindest ist es jetzt wirklich offiziell bei BOINCstats gelistet.
    Gruß
    Patrick

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  19. Avatar von Доктор Шмурге
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    #18

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    Werde nach Gauntlet dabei sein... x)
    Möge die Macht des Crunchers mit dir sein!
    Benutzerbild: The Antennae Galaxies/NGC 4038-4039


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    #19

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    Um den Thread mal wieder etwas nach oben zu holen und auf ne Kleinigkeit hinzuweisen, ohne gleich wieder die ablehnende Haltung und Missstimmungen hervorzurufen, gibts hier den kleinen Hinweis auf den Mini Poem-athon.
    Ist nur eine kleine, einwöchige Challenge, unser Team ist auch net gemeldet und extra Statistiken wirds wohl zumindest in Form ner eigenen Page auch net geben.
    Halt nur mal son kleiner Hinweis.
    MfG
    Sven S. aus G.

  21. Avatar von Dominik S.
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    #20

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    Warum sind wir eigentlich nicht angemeldet?

    Das ist doch genau im Anschluss an WCG. Schaden kann das nicht. Zumal ist es ein deutsches Projekt, also quasi Heimatland
    Gruß
    Dominik
    Heimat von Booster #7 und stolzer "Server-Green-BOINC" Cruncher.
    Der Mann in Schwarz floh durch die Wüste, und der Revolvermann folgte ihm. [S. King]
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    #21

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    Wir sind nun auch dabei. Danke an den Aend.
    MfG
    Sven S. aus G.

  23. Avatar von Brisco82
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    #22

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    Da bin ich dabei. Bis dann sollte Simap leer gecruncht sein.

    Meld mich die Tage an.


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    #23

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    Ich bin natürlich auch wieder mit von der Party. Und dann ab Anfang Mai wohl etwas länger wegens dem CASP8 Experiment. Bis jett lief das eigentlich immer bei Rosetta, aber wenn ein deutsches Projekt dort teilnimmt, wird natürlich dieses unterstützt.
    MfG
    Sven S. aus G.

  25. Avatar von Brisco82
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    #24

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    So mir werden heute nacht die Simap-WU'S ausgehen, daher habe ich schon mal den Startschuß bei POEM gegeben, damit sich mein Rechner an die neue Kost gewöhnt und der Marathon gut überstanden wird.

  26. Avatar von marodeur6
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    #25

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    Moin Moin,

    wenn die Franzosen bis dahin bei PrimeGrid Ruhe gegeben haben werde ich auch bei POEM die Woche ein wenig unterstützen

    Gruß Jörg
    Liebe Grüße Jörg

    "Woher soll ich wissen, was ich denke, bevor ich höre was ich sage?" nach Edward Foster
    marodeur6, UotD

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