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World Community Grid

Aus SETI.Germany Wiki

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Inhaltsverzeichnis

Hintergrund

World Community Grid (WCG) ist eine Plattform für Projekte, die von einer wissenschaftlichen Kommission ausgewählt werden. Voraussetzung für die Aufnahme eines Projektes ist die Gemeinnützigkeit und die Veröffentlichung der Ergebnisse als public domain.

Die Plattform ist von IBM zunächst mit dem DC-Client von United Devices (UD) gegründet worden, zur Zeit erfolgt die komplette Umstellung auf BOINC.

Anmeldung

Die Registrierung ist auf Grund der Entwicklungsgeschichte von WCG ein wenig anders als bei den üblichen BOINC Projekten.

  1. Erstellen eines Accounts http://www.worldcommunitygrid.org/reg/viewRegister.do
    • Angabe eines Nutzernamens (dieser wird auch Loginname und ist dadurch einzigartig bei WCG)
    • Passwort
    • E-Mail-Adresse
  2. Angabe von Land und Team
  3. Auswahl der Unterprojekte
  4. Anmelden des Projekts im BOINC Manager:
    • Projekt URL: http://www.worldcommunitygrid.org/
    • Benutzername: "Nutzername"
    • "Passwort"

Unterprojekte

Folgende Unterprojekte werden zur Zeit berechnet:

Die Projekte stellen teilweise recht anspruchsvolle Mindestanforderungen an die Rechner.

Die einzelnen Unterprojekte können auf der Kontoseite, die dort My Grid heißt, ausgewählt werden.



Nutritious Rice for the World

(Nahrhafter Reis für die Welt)


Projektstatus und Ergebnisse:

Der aktuelle Projektstatus und Ergebnisse werden durch die Universität von Washington Computational Biology Research Group berichtet. Um über dieses Projekt zu diskutieren besuchen Sie bitte das Nutritious Rice for the World forum.

Mission

Das Ziel dieses Projektes ist es die Struktur von Proteinen von größeren Reisstämmen vorherzusagen. Das Ziel ist Bauern zu helfen bessere Reisstämme mit höheren Ernteerträgen zu züchten, mehr Krankheits- und Schädlingsresistenz zu fördern, und eine vollständige Auswahl an biologischverfügbaren Nährstoffen anzuwenden, von dem Menschen in der ganzen Welt profitieren können, speziell in Regionen wo Hunger ein entscheidendes Anliegen ist.

Die Struktur von Proteinen bestimmen ist ein extrem schwerer und teurer Prozess. Dennoch ist es möglich eine Proteinstruktur rechenintensiv von ihrer entsprechenden DNA-Sequenz vorherzusagen. Die Computational Biology Research Group von der Universität in Washington hat hochmoderne Software entwickelt um dies zu bewältigen. Die Schwierigkeit ist, da gibt es Tausende an verschiedenen Proteinen die im Reis gefunden wurden. Dies stellt eine rechenbetonte Herausforderung dar die ein einzelner Rechner nicht innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens lösen kann.

Daher sind die Freiwilligen von World Community Grid dazu eingeladen bei dieser gewaltigen Aufgabe zu assistieren. Durch die Zusammenarbeit mit Agrarforschern und Bauern, besteht die Hoffnung eventuell die globalen Reiserträge und Qualität zu verbessern.

Bedeutung

Hunger und Mangelernährung sind die größten Risiken für die Gesundheit weltweit. Annähernd 30 Prozent der Weltbevölkerung leiden in mancher Form an Mangelernährung. Jedes Jahr sterben 10 Millionen Menschen an Hunger und hungerverursachten Krankheiten. Tatsächlich sterben jährlich mehr Menschen an Hunger und Mangelernährung als an AIDS, Malaria und Tuberklurose zusammen.

Reis ist die Hauptnahrungsware für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung. 20 Prozent der totalen Nahrungsenergie, eingenommen für jeden Mann, Frau, und Kind in der Welt kommt vom Reis. Mehr als 2 Milliarden Menschen alleine in Asien bekommen bis zu 70 Prozent von ihrer täglichen diätischen Energie von Reis und seinen Nebenprodukten.

Die Reisstämme verbessern zu größeren Ernten, höhere Resistenz und vollwertig-optimierte Ernten wird sich positiv auf das Leben von Milliarden von Menschen auswirken.

Kontaktaufnahme

Bessere Reisstämme zu machen wurde traditionell vollbracht durch Hybridisierung von Stämmen, um Hybride mit den besten Eigenschaften zu produzieren. Allerdings ist es begrenzt Stämme mit leicht wahrnehmbaren Zügen zu hybridisieren.

Komplexe Eigenschaften (solche wie hoher Ertrag, Krankheitsresistenz, oder Nährstoffgehalt) kommen von komplexen biochemischen Interaktionen von individuellen Komponentenproteinen. Solche Proteine identifizieren und ihre Eigenschaften und Interaktionen zu verstehen gibt Bauern die Möglichkeit diese Merkmale mit einer veredelten Methode zu beeinflussen, durch Auswahl raffinierterer Kandidaten für die Hybridisierung. Die Struktur von Proteinen vorherzusagen kann Einsicht in die Rollen bieten die sie in der Biochemie von diesen Merkmalen spielen.

According to the Food and Agriculture Organization of the United Nations. (See this pdf.) According to the United Nations World Food Programme. (See Horizon of Hope by John M. Powell, Deputy Executive Director of World Food Programme's External Affairs and Resource Development Department.) According to the Food and Agriculture Organization of the United Nations. (See the "Rice is life": International Rice Commission meets in Peru press release.)



Help Conquer Cancer

(Helfen Sie Krebs zu besiegen)


Projektstatus und Ergebnisse:

Informationen über dieses Projekt werden auf den Webseiten unten und von den Projektwissenschaftlern auf der Help Conquer Cancer website bereitgestellt. Für den neusten Statusreport gehen Sie bitte zum Help Conquer Cancer status report. Um dieses Projekt zu kommentieren oder Fragen zu stellen, reichen Sie bitte ein Post in das Help Conquer Cancer forum ein.

Mission:

Die Mission von “Helfen Sie Krebs zu besiegen” besteht darin, die Ergebnisse der Proteinröntgenkristallographie zu verbessern. Dies hilft den Forschern nicht nur dabei, unbekannte Teile des menschlichen Proteoms zu kommentieren, sondern verbessert auch ihr Verständnis der Krebsinitiierung, Entwicklung und Behandlung.

Signifikanz

Wenn man das Verständnis von Krebs und seiner Behandlung signifikant verbessern will, müssen nicht nur neuartige therapeutische Verfahren entwickelt werden, die Metastasen bildende Krankheiten (oder sich in andere Körperteile ausbreitenden Krebs) ins Blickfeld rücken, es müssen auch diagnostische Marker (oder Indikatoren der Krankheit) identifiziert werden, die Krankheiten im Frühstadium aufspüren können.

Forscher waren durch das Studium der verschiedenen Krebsformen in der Lage, wichtige Entdeckungen zu machen, selbst wenn sie begrenzte oder keine Informationen über die involvierten Proteine hatten. Um Krebs besser verstehen und behandeln zu können, ist es jedoch wichtig für Wissenschaftler, neuartige Proteine sowie deren Struktur und Funktion zu untersuchen, die mit Krebs zu tun haben.

Wissenschaftler sind speziell an Proteinen interessiert, die vielleicht eine funktionelle Beziehung zu Krebs haben. Dies sind Proteine, die bei Krebs entweder im Übermaß vorhanden sind oder unterdrückt werden. Oder es sind Proteine, die modifiziert wurden oder auf eine Weise mutiert sind, die sich in strukturellen Veränderungen auswirkt.

Indem die Röntgenkristallographie verbessert wird, ermöglicht man den Forschern, die Struktur von vielen krebsbezogenen Proteinen schneller zu bestimmen. Dies wird dazu führen, unser Verständnis von der Funktion dieser Proteine zu verbessern und es wird potentielle pharmazeutische Eingriffe ermöglichen, um diese tödliche Krankheit zu behandeln.



AfricanClimate@Home

(Erforschung des afrikanischen Klimas @Home)


Projektstatus und Ergebnisse:

Ein Status-Report und detaillierte Informationen über dieses Projekt werden hier auf den Webseiten und von den Projektwissenschaftlern auf der AfricanClimate@Home Website bereitgestellt. Wenn Sie Anregungen oder Fragen haben, besuchen Sie dafür bitte das AfricanClimate@Home Forum.

Mission:

Die Mission von AfricanClimate@Home ist es, genauere Klimamodelle von bestimmten Regionen Africas zu entwickeln. Dies wird als eine Basis dienen, um zu verstehen, wie das Klima sich zukünftig ändert. So können Maßnahmen entwickelt und umgesetzt werden, um die nachteiligen Effekte des Klimawandels zu lindern. Die durch World Community Grid verfügbare immense Rechenleistung wird genutzt, um die Ungenauigkeiten zu verstehen und zu reduzieren, mit denen Klima-Prozesse in Afrika bisher simuliert werden.

Signifikanz

Der globale Klimawandel wird heute als eines der drängendsten Probleme der Weltgemeinschaft betrachtet. Die negativen Folgen des Klimawandels sind in allen Teilen der Welt Besorgnis erregend. In unterentwickelten Ländern jedoch werden diese Folgen als sehr intensiv empfunden. Hier herrscht oft Mangel an Infrastruktur und Zugang zum lokalen Gesundheitswesen und anderen sozialen Diensten, die wichtig sind, um lindernd in Bezug auf die Folgen des Klimawandels einwirken zu können.

In diesem Zusammenhang sieht sich Afrika - ein Kontinent, der sehr verletztlich ist in Bezug auf klimatische Belastungen - sehr ernsten Herausforderungen gegenüber. Die vielfältigen Effekte des sich in Afrika verändernden Klimas wurden sehr deutlich durch weit verbreitete Überschwemmungen in Mozambique in den Jahren 2000 und 2001. Die Folge waren mehr als eine halbe Million Heimatlose und hunderte von Toten. Weiterhin verursachte die anhaltende Trockenheit in Südafrika in diesen Jahren eine sich ausbreitende Verknappung der Lebensmittel. Momentan ist ungewiß, wie häufig klimatische Extreme zukünftig auftreten werden. Wenn die Problematik ignoriert wird, könnten Afrikas aktuelle soziale Probleme sich weiter verschlimmern und zu noch größerer Verwüstung und noch mehr Verlust von Leben führen.


Was ist Klima?

Klima ist ein durchschnittliches langfristiges Modell der Wetteraktivität über eine Region.

Was ist ein allgemeines Zirkulationsmodell (GCM)?

Ein GCM ist ein globales, dreidimensionales Rechenmodell des Klimasystems, welches dafür verwendet werden kann, das Erdklima zu simulieren. GCMs sind hochkomplex und stellen die Effekte von solchen Faktoren wie reflektierende und absorbierende Bestandteile von atmosphärischem Wasserdampf, Treibhausgaskonzentrationen, Wolken, Solarheizungen, Meerestemperaturen und Eisflächengrenzen dar. Die meisten fortgeschrittenen GCMs beinhalten globale Darstellungen der Atmosphäre, der Ozeane und der Landoberfläche.

Was ist ein regionales Zirkulationsmodell (RCM)

Ein RCM ist ein reichhaltiges physikalisches hochauflösendes (weniger als 50Km) Klimamodell, dass einen begrenzten Bereich des Globus abdeckt, normalerweise inklusive der Atmosphären- und Landoberflächenkomponente des Klimasystems. Es beinhaltet Darstellungen der wichtigen Prozesse innerhalb des Klimasystems. (z.B. Wolken, Bestrahlung, Niederschlag, Erdhydrologie.)

Was sind klimatische Modellparameter?

Klimatische Modellparameter sind Zahlen, die bestimmte Faktoren in den Regeln eines Klimamodells bemessen. Stückzahlen bezogen auf Landoberflächentypen wie z.B. Vegetation, Land, Wasser oder Beträge von atmosphärischer Konvektion etc. sind Beispiele an klimatischen Parametern. Klimatische Modellparameter beinhalten auch die Angaben von Faktoren, die nicht simuliert, aber eigentlich vorgeschrieben sind, wie zum Beispiel die Menge an Regen von einer festgelegten Höhe an Humidität, Wind und Temperatur.

Warum schaut dieses Projekt nur auf Afrika?

Afrika ist ohnehin verletzlich für Extreme im Klima, und aktuelle Klimawandelberechnungen deuten an, dass die Region in der Zukunft noch viel verletzlicher sein wird. Demnach ist eine Klimastudie für diese Region wichtig, sowohl aus ökonomischen Gründen als auch zum Verständnis der zukünftigen Verletzlichkeit. Die Klimamodellierungstechniken, die hier entwickelt worden sind, könnten in der Zukunft für andere Regionen der Welt angewendet werden.

Warum lädt dieses Projekt so viele Daten hoch und runter?

Klimasimulationen beanspruchen dreidimensionale Informationen über Temperatur, Druck, Wind, Humidität und Oberflächeneigenschaften für die gesamte Region, studiert auf einem detailliertem Gridlevel. Desweiteren ist es nötig, Informationen zu untersuchen, die an den Grenzlinien der Region über den Untersuchungszeitraum hinweg gewonnen wurden. Dies beansprucht eine beträchtliche Menge an Inputdaten, während der Simulationslauf selbst eine beträchtliche Menge an Outputdaten produziert.

Worin besteht der potentielle Nutzen des AfricanClimate@Home Projektes?

Das Projekt wird zur Identifizierung von Kombinationen an Schlüsselparametrisierungen führen, die am besten die wechselnden Klimaverhältnisse Afrikas simulieren. Genauere Modelle werden Forschern ein besseres Verständnis von den Auswirkungen der mannigfaltigen natürlichen und menschgemachten Einflüsse auf das afrikanische Klima geben. Dies wiederum wird den Politikern ermöglichen, basierend auf den besten verfügbaren Informationen, wichtige Entscheidungen hinsichtlich notwendiger Anpassungen und Entlastungen zu treffen.

Welche Rechner können das AfricanClimate@Home Projekt betreiben?

AfricanClimate@Home kann auf Rechnern betrieben werden, die eine Hochgeschwindigkeitsinternetverbindung haben und die das Windows- oder Linux-Betriebssystem benutzen. AfricanClimate@Home wird verfügbar für die Verwendung des BOINC-Agenten sein. Sie können prüfen, ob Sie den BOINC-Agenten nutzen, indem Sie den Information in diesem Link folgen. Infos bzgl. der Systemanforderungen finden Sie hier.

Was werden die Berechnungen von WCG ergeben?

Das World Community Grid wird eine erhebliche Menge an atmosphärischen und Oberflächendaten produzieren, die von Forschern analysiert und interpretiert werden, um die Möglichkeiten und Grenzen besser zu verstehen, angesichts der Modelsimulation des afrikanischen Klimas.

Was wird mit den gesamten Daten geschehen, die bei all den Berechnungen generiert wurden?

Die generierten Daten werden letztendlich sowohl für die allgemeine wissenschaftliche Gemeinschaft freigegeben, als auch an andere, die an nichtkommerzieller Klimaforschung der afrikanischen Region interessiert sind.

Wann wird dieses Projekt abgeschlossen sein?

Die erste Phase des Projektes wird etwa für drei bis sechs Monate in Betrieb sein.


Was stellt die schwankende Temperatur @ 2m / die schwankende Luftfeuchtigkeit @ 2m auf dem rechten Graphen in der Gridagentengraphik dar?

Die schwankende Temperatur @ 2m stellt das simulierte Lufttemperaturmodel 2 Meter über dem Ozean / der Erdoberfläche dar.

Die schwankende Luftfeuchtigkeit @ 2m zeigt das simulierte Modell der absoluten Luftfeuchtigkeit, 2 Meter über dem Ozean / der Erdoberfläche. (ausgedrückt in der Menge Wasserdampf je kg Luft).

Was gibt der wechselhafte Niederschlag auf dem rechten Graphen in der Gridagentengraphik an?

Die wechselhafte Humidität @ 2m stellt das Model simulierter absoluter Humidität (ausgedrückt als die Masse an Wasserdampf pro Kilogramm an Luft) 2 Meter über dem Ozean / der Erdoberfläche dar.

Was stellt der Graph auf der rechten Seite in der Gridagentengraphik dar?

Der Graph zeigt die Veränderung von Temperatur / Humidität und Niederschlag über den gesamten Bereich in einem Zeitrahmen.

Was stellt die Karte auf der linken Seite in der Agentengraphik dar?

Die Karte auf der linken Seite stellt Südafrika mit seinen Ländergrenzen dar. Die Insel von Madagaskar ist rechterseits auf der Karte, welche abgeleitet ist von einem blauen Murmelbild, ein Entgegenkommen des Erdobservatoriums der NASA. Die schattierte Schachtel stellt die Bereiche (Grenzen) des Klimamodells dar, zentriert auf Südafrika. Innerhalb des Bereichs kann die Modellsimulation von den örtlichen Wettermustern gesehen werden.

Warum werden so viele Kopien einer Work Unit ausgesandt für AfricanClimate@Home?

Jeder Rechner, der eine Work Unit für AfricanClimate@Home empfängt, wird eine Zwei-Wochenperiode für das Klimamodel berechnen, basierend auf den gleichen Startbedingungen wie andere Rechner, die eine Kopie der gleichen WU erhalten. Die Ergebnisdaten für AfricanClimate@Home sind sehr groß (größer als 100MB.) Sehr wenige Rechner sind in der Lage, ein Ergebnis dieser Größe zurückzuschicken. Daher wird die Ergebnisdatei zwischen allen beteiligten Rechnernaufgeteilt und jeder schickt einen einzigartigen Abschnitt der Ergebnisdatei zurück. Auch werden zusätzliche Information transferiert, die sicherstellen sollen, dass die Ergebnisdatei fehlerfrei übertragen wurde.

Warum muss ich das Projekt AfricanClimate@Home gesondert aktivieren, um teilzunehmen?

Die Größe der heruntergeladenen AfricanClimate@Home Work Unit ist etwa 77MB, das bedeutet, sie ist etwa 150 mal größer als eine typische FightAIDS@Home oder HPF2 Work Unit. Demnach wird man mit einer 756 Kbps Netzwerkverbindung ungefähr 12-15 Minuten für das herunterladen der WU benötigen. Wir schätzen, dass nur rund 33 Prozent aller registrierten Rechner genug Bandbreite zur Verfügung haben, um an diesem Projekt teilnehmen zu können.

Welche Version von WRF wird für das AfricanClimate@Home Projekt benutzt?

AfricanClimate@Home nutzt zur Zeit das WRF Model Version 2.2 (Dezember 2006). Des weiteren benutzt dieses Projekt nicht das Chemiemodel von WRF.



Discovering Dengue Drugs – Together

(Medikamente gegen das Denguefieber entdecken - Zusammen)

Projektstatus und Resultate

Ein Statusreport und detaillierte Informationen über dieses Projekt werden auf hier auf weiteren Webseiten bereitgestellt, sowie durch Projektwissenschaftler auf der Website Discovering Dengue Drugs – Together. Wenn Sie Kommentare oder Fragen über dieses Projekt haben, besuchen Sie bitte das Forum Discovering Dengue Drugs – Together.

Mission

Die Mission von Discovering Dengue Drugs – Together ist es, vielversprechende Medikamente zu ermitteln, die dazu führen, die miteinander verwandten Dengue-, Hepatitis C-, West-Nil- und Gelbfieberviren zu bekämpfen. Die erhebliche Rechenkraft von WCG wird genutzt, um die strukturbasierten Berechnungen zu vervollständigen, die man benötigt um diese Medikamente zu ermitteln.

Bedeutsamkeit

Dieses Projekt wird vielversprechende Medikamente entdecken, die die Replikation des Virus innerhalb der Familie Flaviviridae stoppen wird. Mitglieder dieser Familie wie Dengue-, Hepatitis C-, West-Nil- und Gelbfieberviren stellen bedeutende Gesundheitsbedrohungen in der entwickelten und sich entwickelnden Welt dar. Mehr als 40% der Weltbevölkerung ist gefährdet, durch das Denguevirus infiziert zu werden. Jährlich sind 1.5 Millionen Menschen bedroht durch Denguefieber und Denguehämorrhagisches Fieber. Der Hepatitis C Virus hat ~2% der Weltbevölkerung infiziert. Gelbfieber und West-Nil-Virus haben bereits erhebliche globale Auswirkungen gehabt. Bedauerlicherweise gibt es keine Medikamente, die tatsächlich diese Krankheiten bekämpfen. Infolgedessen belasten die Bemühungen, die notwenig sind, um Infektionen und Sterblichkeit zu minimieren, weltweit die Gesundheitseinrichtungen. Die Entdeckung von sowohl breitbandigen als auch spezifischen antiviralen Medikamenten werden die weltweite Gesundheitssituation vorrausichtlich bedeutsam verbessern.

Vorgehen

Ein vielversprechendes Vorgehen, diese Viren zu bekämpfen und sie davon abzuhalten, Krankheiten zu verursachen, ist Medikamente zu entwickeln, welche die virale NS3 Protease blockieren.

Die NS3 Protease ist ein für die Virusreplizierung kritisches Enzym und seine Aminosäuresequenz und atomare Struktur sind sehr ähnlich zu den verschiedenen krankheitsverursachenden Flaviviren.

Seit die atomare Struktur der NS3 Protease bekannt ist, können wir fortgeschrittene strukturbasierte und computerisierte Methoden zur Medikamentenentdeckung anwenden, um kleine Molekülprotease-Hemmer zu ermitteln.

Dr. Stan Watowich und sein Forschungsteam an der University of Texas Medical Branch (Galvestion, Texas, USA) haben bedeutende Fortschritt in dieser Richtung gemacht, sie haben Verbindungen entdeckt, die Dengue- und West-Nilvirenproteasen hemmen und Virusreplikation in Zellkulturen unterdrücken. Dennoch, zusätzliche Medikamenten-Prüflinge müssen entwickelt werden, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass aus den Versuchsmustern genehmigte Medikamente zur Behandlung flaviviraler Infektionen werden.



Help Cure Muscular Dystrophy

(Helfen Sie muskuläre Dystrophie zu heilen)

Phase 1 von Help Cure Muscular Dystrophy ist beendet (Juni 2007.) Die Wissenschaftler für dieses Projekt analysieren die Ergebnisse, um sich auf Phase 2 des Projektes vorzubereiten.

World Community Grid und Forscher unterstützt von Decrypthon, eine Partnerschaft zwischen AFM (French Muscular Dystrophy Association), CNRS (French National Center for Scientific Research) und IBM erforschen Protein-Protein Wechselbeziehungen für 40,000 Proteine, deren Strukturen bekannt sind, mit einem besonderem Fokus auf die Proteine, die eine Rolle bei neuromuskulären Krankheiten spielen.

Die Informationsdatenbank die erstellt wurde, wird Forschern helfen Moleküle zu kreieren, um die Bindung von bestimmten Makromolekülen einzudämmen oder zu steigern. Dies führt hoffentlich zu besseren Behandlungsmethoden von muskulärer Dystrophie und anderen neuromuskulären Krankheiten.

Was ist eine neuromuskuläre Krankheit und muskuläre Dystrophie?

Neuromuskuläre Krankheit ist ein allgemeiner Begriff für eine Gruppe von Krankheiten (mehr als 200 im Ganzen) welche die Muskelfunktion beeinträchtigen. Entweder direkt durch die Muskelpathologie (muskuläre Dystrophie) oder indirekt durch die Nervenpathologie. Die meisten von ihnen sind selten (ergreifen weniger als eine Person von 2000), haben einen genetischen Ursprung (80%) und betreffen sowohl Kinder als auch Erwachsene. Diese chronischen Krankheiten führen zur Abnahme der Muskelstärke, verursachen ernsthafte Behinderungen der motorischen Funktionen (Bewegung, Atmung etc.). Das Auftreten der Krankheit äußert sich unterschiedlich; einige Krankheiten sind fortschreitend während andere über Jahre stabil bleiben; und die gleiche Krankheit kann von einer Person zur nächsten verschiedene Symptome verursachen.

Trotz Fortschritten in therapeutischen Techniken gibt es momentan keine Heilbehandlung für von neuromuskulären Krankheiten betroffene Personen.



Human Proteome Folding - Phase 2

(Menschliche Proteomauffaltung – Phase 2)

Projektstatus und Ergebnisse:

Informationen über dieses Projekt sind auf den Webseiten unten und von den Projektwissenschaftlern auf der Human Proteome Folding – Phase 2 website bereitgestellt. Für den neusten Statusreport, gehen Sie bitte zum Human Proteome Folding – Phase 2 status report. Um dieses Projekt zu kommentieren oder Fragen darüber zu stellen, reichen Sie bitte ein Post in das Human Proteome Folding – Phase 2 Forum ein.

Human Proteome Folding Phase 2 (HPF2) setzt dort fort, wo die erste Phase aufgehört hat. Die zwei Hauptziele des Projektes sind zu: 1) höhere Auflösungsstrukturen für spezifische menschliche Proteine und pathogene Proteine zu erreichen und 2) ferner die Grenzen der Proteinstrukturvorhersage auskundschaften durch weitere Entwicklung der Rosettasoftwarestrukturvorhersage. Demnach wird das Projekt zwei sehr wichtige parallele Notwendigkeiten, eine Biologische und eine Biophysikalische, ansprechen. Das Projekt, welches an dem Institut für Systembiologie begann und nun am New York Universitäts Department of Biology and Computer Science weitermacht, wird die Strukturen, mittels der Rosettasoftware in einer Weise, die für mehr atomare Detailliertheit beiträgt, verfeinern, die aus der ersten Phase des Projektes resultieren. Das Ziel der ersten Phase war die Proteinfunktion zu verstehen. Das Ziel der zweiten Phase ist die Auflösung der Vorhersagen für eine ausgewählte Untermenge von menschlichen Proteinen zu steigern. Eine bessere Auflösung ist wichtig für eine Anzahl an Applikationen, einschließlich aber nicht nur für die virtuelle Aussiebung von Medikamentenzielen mit Andockprozeduren und Proteindesign. Durch Betrieb einer Handvoll von gutstudierten Proteinen auf World Community Grid (wie Proteinen von Hefe), wird die zweite Phase auch dienen das Verständnis der Physik von Proteinstrukturen zu verbessern und erhöht das Hypermoderne in der Proteinstrukturvorhersage. Dies wird auch der Rosettaentwicklergemeinschaft helfen, um die Software weiterzuentwickeln und die Verlässlichkeit ihrer Vorhersagen.

HPF2 wird sich auf geheime, menschliche Proteine konzentrieren (Proteine im Blut und den Räumen zwischen den Zellen.) Diese Proteine können wichtig sein für die Signalwirkung zwischen den Zellen und sind oft Schlüsselmarkierer für Diagnosen. Diese Proteine stellten sich nämlich heraus nützlich wie Medikamente zu sein (wenn synthetisch und verschrieben von Doktoren an Leute mit einem Mangel dieser Proteine.) Beispiele von menschlichen verborgenen Proteinen wurden zur Therapeutik wie Insulin und das menschliche Wachstumshormon. Die Funktion von menschlichen, verborgenen Proteinen zu verstehen könnte Forschern helfen die Funktion von Proteinen unbekannter Funktion im Blut und anderen interstitiellen Flüssigkeiten zu entdecken. Das Projekt wird sich auch auf verborgene pathogene Schlüsselproteine konzentrieren. Noch während seiner frühen Aufbauphase wird HPF2 wahrscheinlich sich auf Plasmodium konzentrieren, der pathogene Agent der Malaria verursacht.

Forscher hoffen, dass höhere Auflösungsstrukturvorhersagen für die Proteine, die Malaria verbirgt, als bioinformatische Infrastruktur für Forscher dienen wird, welche um die ganze Welt hart arbeiten um die komplexe Interaktion zwischen menschlichen Wirten und Malariaparasiten zu verstehen. Während da ein paar Silberkugeln sind und Biologie einer der kompliziertesten Themen auf der Erde ist, glauben Forscher, dass diese Arbeit helfen wird seine Elemente von dieser wirtpathogenen Interaktion oder mindestens seinen Komponenten zu verstehen. Forscher werden ihre Ergebnisse als eine Quelle der wissenschaftlichen Gemeinschaft anbieten and dann mit der Gemeinschaft an der Ideengestaltung, Verwendung und Verfeinerung der Daten arbeiten. Dieses Verständnis könnte dann eine Basis für Intervention sein.

Schließlich ist dieses Projekt mit Bemühungen an NYU und ISB verzahnt, um vorraussagende, präventive und personalisierte Medizin zu unterstützen (In der Annahme, dass diese verborgenen Proteine Schlüsselelemente dieser Medizin der Zukunft sein werden.) Es ist zu früh zu sagen welche Proteine als Biomarker sich herausstellen werden. (Substanzen manchmal gefunden in einen gesteigerten Umfang im Blut, anderer Körperflüssigkeiten, oder Geweben und welche genutzt werden können um die Präsenz von manchen Typen von Krebs anzuzeigen.) Aber es ist klar, dass viele sich als geheime Proteine herausstellen werden. Wie in der ersten Phase des Projektes wird die Kraft des World Community Grids entscheidend sein die Ergebnisse rasch für die Forscher in der biologischen und biomedizinischen Gemeinschaft zu erlangen.

Für mehr Informationen über Proteomauffaltung, click here.



FightAIDS@Home

(Bekämpfen Sie AIDS @Home)

Projektstatus und Ergebnisse:

Informationen über dieses Projekt sind auf den Webseiten unten und von den Projektwissenschaftlern auf der Website FightAIDS@Home bereitgestellt. Für den neusten Statusreport gehen Sie bitte zum FightAIDS@Home Statusreport (PDF). Um dieses Projekt zu kommentieren oder Fragen darüber zu stellen, reichen Sie bitte eine Nachricht in das FightAIDS@Home Forum ein.


Was ist AIDS?

UNAIDS, das gemeinsame Programm der vereinten Nationen (UN) für HIV/AIDS, schätzte, dass 2004 mehr als 40 Millionen Menschen weltweit mit HIV - dem menschliche Immunschwächevirus - leben. Das Virus hat das Leben von Männern, Frauen und Kindern in der ganzen Welt betroffen. Derzeit ist kein Heilmittel in Sicht, nur Behandlung mit einer Vielfalt von Medikamenten.

Prof. Arthur J. Olson's laboratory am Scripps Research Institute (TSRI) studiert Wege, wie man mit Computern neue Anti-HIV-Medikamente, basierend auf molekularen Strukturen, entwickeln kann. Es ist mehrmals bewiesen worden, dass die Funktion eines Moleküls – eine Substanz bestehend aus vielen Atomen – im Bezug zu seiner dreidimensionalen Form steht. Olsons Ziel ist die HIV-Protease, eine molekulare Schlüsselmaschine des Virus, die erst einmal geblockt, das Virus bei seiner Entwicklung stoppt. Diese Blocker, bekannt als „Proteasehemmstoffe,“ sind demnach ein Weg den Ausbruch von AIDS zu vermeiden und das Leben zu verlängern.

Das Olson-Laboratorium benutzt computerunterstützte Methoden, um neue Wirkstoffe zu identifizieren, welche die richtige Form und chemischen Eigenschaften haben, um die HIV-Protease zu blockieren. Dieses allgemeine Vorgehen wird die „strukturbasierte Medikamentenkreation,“ genannt und gemäß des National Institutes of Health's National Institute of General Medical Sciences hat es bereits einen tiefgreifenden Effekt auf das Leben von Menschen, die mit AIDS leben müssen.

Noch viel herausfordernder ist, dass HIV ein “schlampiger Kopierer” ist, deshalb bringt es ständig neue Varianten hervor und einige von ihnen sind resistent gegen aktuelle Medikamente. Es ist daher entscheidend, dass Wissenschaftler ihre Suche nach neuen und besseren Medikamenten fortführen, um dieses sich bewegende Ziel zu bekämpfen.

Wissenschaftler sind fähig durch Experimente die Formen eines Proteins und eines Medikamentes separat zu ermitteln, aber nicht immer für beide zusammen. Wenn man wüßte, wie ein Medikamentenmolekül in die aktive Stelle seines Zielproteins passt, könnten Chemiker sehen, wie sie besser Medikamente kreieren könnte, die wirksamer wären als die heutigen.

Um diese Herausforderungen anzugehen, betreibt das FightAIDS@Home-Projekt von World Community Grid ein Softwareprogramm, genannt AutoDock, entwickelt in Prof. Olsons Laboratorium. AutoDock ist ein Suite an Werkzeugen, die vorhersagt wie kleine Moleküle, die als Medikamentenprototyp in Frage kommen, sich an einen Rezeptor von bekannten 3D-Strukturen binden oder an"docken" lassen. Die allererste Version von AutoDock wurde im Olson-Laboratorium 1990 geschrieben von Dr. David S. Goodsell. Seit dem sind neuere Versionen, entwickelt von Dr. Garrett M. Morris, veröffentlicht worden, die neues wissenschaftliches Verständnis und Strategien für Autodock hinzufügen und es robuster, schneller und einfacher benutzbar für andere Wissenschaftler macht. Seit Beginn dieses Projektes, hat das World Community Grid eine Vorversion von AutoDock4 in Betrieb genommen. Im August 2007 nahm das World Community Grid die neue öffentlich abrufbare Version 4 von AutoDock auf, die schneller und genauer ist und mit flexiblen Zielmolekülen umgehen kann. Demnach kann es auch genutzt werden für Protein-Protein Andockanalysen. AutoDock wird im FightAIDS@Home Projekt auf dem World Community Grid genutzt, um große Mengen an verschiedenen kleinen Molekülen zur HIV-Protease anzudocken. So können mit Computerhilfe die vielversprechendsten Moleküle gefunden, ausgewählt und im Laboratorium auf Wirksamkeit gegen das HIV-Virus getestet werden. Mit vereinten Kräften können das Scripps Research Institute, das World Community Grid und seine wachsende Freiwilligenstreitmacht bessere Behandlungsmethoden viel schneller als jemals zuvor finden.


Übersetzer: --SuperbeowulfSPEG-244 22:39, 3. Mär. 2008 (CET)

Teilübersetzungen & Korrekturen: --Yamazaki 00:15, 9. Mär. 2008 (CET)

Quelle: http://www.worldcommunitygrid.org/

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