paroh: (Default)
[personal profile] paroh
Автор: Команда Help Stop TB
Университет Ноттингема
17 августа 2017 г.

Кратко
Проект «помогите остановить туберкулез» становится самым полным из когда-либо проводившихся изучением миколиновых кислот, что будет иметь огромное значение для всех исследователей, которые заинтересованы в том, как эти молекулы защищают бактерии. В этой новости исследователи описывают свертывание миколиновой кислоты, которое ранее не было детализировано и объясняют как они планируют продолжить изучение этой новой территории по мере продолжения проекта.

Привет всем, и спасибо, что выделили свое компьютерное время, чтобы помочь остановить туберкулез!

Предыстория

Бактерия, вызывающая туберкулез (mycobacterium tuberculosis), имеет необычное покрытие, защищающее ее от многих лекарств и иммунной системы пациента. Это покрытие включает жирные молекулы, называемые миколиновыми кислотами. В проекте «Помогите остановить туберкулез» используется компьютерное моделирование для имитации поведения этих миколиновых кислот в их многочисленных конфигурациях, чтобы лучше понять, как они защищают бактерии ТБ. Это может помочь ученым разработать лучшее лечение этой смертельной болезни.

Изучение миколиновых кислот

Со времени нашего последней новости в феврале команда сосредоточилась на анализе данных моделирования, полученных нами из World Community Grid, и придумала осмысленные выводы о том, как различные конфигурации миколиновых кислот могут обеспечить защиту от туберкулезных бактерий. Складывание миколиновой кислоты, о которых мы поговорим в этом разделе, ранее не были описаны, и никогда не было такого глубокого изучения складывания миколиновой кислоты и их отношений друг с другом.

Мы продолжаем анализировать данные с помощью инструментария, который мы описали более подробно в нашем предыдущей новости о проекте. Вкратце, основные аналитические методы, которые мы используем, включают комбинацию кластеризации PCA (метод главных компонентов), используя инструмент, разработанный в школе фармацевтики в университете Ноттингема и матричное исчисление расстояний. Пример различной информации, которую мы можем извлечь из матричного исчисления расстояний, можно найти ниже.

Этот рисунок является иллюстрацией матрицы расстояния для двух свертываний; «Узел» и пятицепочечное складывание. Эти свертывания миколиновой кислоты ранее не описывались. Этот рисунок показывает, что эти разные сворачивания (слева) на самом деле связаны и имеют зависимости друг с другом, что можно показать из их средних матриц расстояний (справа), которые совершенно аналогичны визуально. Это сходство далее подтверждается расчетами среднеквадратичного отклонения (RMSD).

Эти различные шаблоны складывания в настоящее время находятся в процессе анализа для всего набора данных, извлеченного из World Community Grid. Эти данные также включают в себя моделирование при разных температурах и для разных растворителей. Таким образом, это дает нам возможность проанализировать влияние этих параметров на сворачивание различных миколиновых кислот, что важно для понимания того, как они в конечном итоге взаимодействуют, складываются и ведут себя в стенках бактериальных клеток и влияют на свойства клеточной стенки, которые обеспечивают защиту бактерии туберкулеза.

Оставшаяся задача анализа данных данных World Community Grid заключается в том, чтобы сконденсировать огромный объем информации в важные ключевые функции, к которым мы стремимся, и ключевой вопрос: почему отдельные миколиновые кислоты играют такую ​​различную биологическую и иммунологическую роль? Оставайтесь с нами, мы работаем над этим.

Планы на будущее

Планы на будущее включают в себя предоставление нашим результатам «иссякнуть» через несколько месяцев. Это поможет нам организовать огромное количество симуляций, которые мы сейчас выполняем. Более конкретно, дав результам «иссякнуть», мы сможем исследовать ход моделирования, исправить любые проблемы, создать эффективные резервные копии и затем перезапустить симуляции «чисто». Перезапуск «чистого» означает не только то, что мы исправим любые проблемы, которые могут возникнуть, но это также означает, что все симуляции снова будут перезагружаться одновременно, что обеспечит более эффективный мониторинг их прогресса. Кроме того, новые симуляции будут добавлены в рабочий процесс на основе информации, которую мы уже собрали.

С точки зрения новостей команды, Афина в последние недели написания диссертации и должна сосредоточиться на этом 100%, чтобы убедиться, что подача идет гладко! Как только мы «высушимся» и начнем наши симуляции «чистыми», наша команда немного изменится, так как Вильма уйдет. Начав проект, Вильма была рада увидеть запуск проекта и сделала хороший прогресс с напряженной работой команды Nottingham и ваш вклад. Вся команда чрезвычайно благодарна за вклад и талант Вильмы - без нее мы бы никогда не приступили к этому амбициозному проекту, и у нас не было бы проницательности продолжать его расширять. Ее вклад неизмерим и мы желаем ей всего наилучшего в ее будущих начинаниях - пусть они будут как минимум успешными.

Это все наши новости! Еще раз спасибо за ваш вклад!

на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Автор: Команда Help Stop TB (помогите остановить туберкулез)
Университет Ноттингема
28 февраля 2017

Кратко:
Команда Help Stop TB находится в работе, анализируя данные, которые они получили от World Community Grid. Недавно они выбрали два инструмента нового анализа данных, которые помогут им лучше понять поведение бактерии, вызывающей туберкулез.

Привет всем, и спасибо за вклад вашего компьютерного времени, чтобы помочь остановить туберкулез! Мы никогда бы не завершили так много симуляций, если это было не для вас!

Базовая проблематика

Help Stop TB был создан для рассмотрения конкретного аспекта высокорезистентной и адаптирующейся бактерии, вызывающей туберкулез. Бактерия имеет необычную оболочку, защищающую ее от многих лекарств и иммунной системы пациента. Среди жиров, сахаров и белков в этой оболочке, бактерия туберкулеза содержит тип жирных молекул, называемых миколиновыми кислотами. Наш проект симулирует поведение этих молекул в их различных конфигурациях, чтобы лучше понять, как они предлагают защиту бактерии туберкулеза. С помощью полученной информации ученые возможно смогут разработать более эффективные пути для атаки этого защитного слоя и, следовательно, разработать более эффективные методы лечения этой смертельной болезни.

Выбор инструментов и методов анализа данных

С момента нашего предыдущего мини-обновления в ноябре, Афина была сосредоточена на анализе наших данных моделирования, и в то же время она пишет кандидатскую диссертацию. Как команда мы уже достигли нашей главной цели, которая состояла в том, чтобы придумать надежную и эффективную аналитическую стратегию. Это позволит нам эффективно обработать кучу данных, которые мы получаем от моделирования, проводимых добровольцами World Community Grid и ответить на наши вопросы конформационного поведения миколовых кислот и его биологического последствия.

Протокол анализа, на котором мы остановили выбор, сочетает в себе множество различных аналитических инструментов и методов. Одним из инструментов, которые мы используем это метод PCA (основные компоненты анализа) техника кластеризации, разработанная в Школе фармацевтики в университете Ноттингема. Этот инструмент помог нам классифицировать формы, которые миколиновые кислоты принимают во время моделирования. В свою очередь, это дает нам более четкое представление о том, какие формы являются наиболее доминирующими.

На рисунках 1 и 2 ниже приведены примеры того, как мы смотрим на формы миколовых кислот. Эти структуры имеют важное значение, так как мы смотрим на все возможные конформации, что миколиновые кислоты могут принимать, для того, чтобы попытаться понять, как эти молекулы работают, как их конформации диктуют любые биологические последствия и/или влияют на саму болезнь, в надежде найти какие-нибудь связки и узнать больше методов профилактики.

Потому что было показано, что миколиновые кислоты, как правило, демонстрируют сложное конформационное поведение с частыми случаями сворачивания и разворачивания, важно оценить частоту этих случаев. Понимание частоты, с которой миколиновые кислоты изменяются от одной конформации фолдинга (процесса спонтанного сворачивания полипептидной цепи) в другую, может помочь поддерживать важные аспекты их биологического поведения.

Рисунок 1. Кратко о миколовых кислотах преобладающих кластеров и их соответствующие представительные структуры. Этот рисунок показывает переходы и зависимость кластеров, а также их относительные проценты.

Кроме того, продолжительность времени, которые выбирают молекулы, чтобы оставаться в определенном принятом рисунке конформации может также осветить дальнейшие биологические последствия. Каждая молекула принимает различные формы по всему пути ее сворачивания и эти формы могут в значительной степени зависеть друг от друга. Из данных инструмента кластеризации PCA мы извлекли важную информацию о зависимости (рисунок 1) между различными формами принимаемые молекулами.

Другой аналитический подход, который мы использовали, был анализ матрицы расстояний. Мы создали и проанализировали матрицы (рис 2) расстояния всех атомов углерода вдоль цепи миколовых кислот. Этот метод может обеспечить дальнейшее понимание частоты случаев сворачивания, а также может помочь нам понять больше о гибкости каждой структуры.

Рисунок 2. Расстояние матрицы двух очень разных конформаций миколовых кислот. Эти матрицы показывают расстояние атомов углерода вдоль цепи миколовых кислот в этих двух конформациях и обеспечивают хорошее визуальное представление о том, как отличаются различные паттерны свертывания.

Мы также проверили пригодность инструмента двугранного угла кластеризации, который был разработан в Центре молекулярного дизайна (CMD) Университете Портсмута. Этот инструмент был вычислительно менее интенсивным, чем анализ матрицы расстояний, но, к сожалению, он не смог рассмотреть частые случаи рефолдинга, демонстрируемые миколиновыми кислотами, что делает его сложным для извлечения значимой информации. Тем не менее, тестированные выборки, проанализированные с этой техникой, подтвердили преобладающие кластеры, которые мы нашли с нашими PCA инструментами. Теперь мы будем использовать лучший выбор вариантов анализа для построения картины для всех различных миколовых кислот и впоследствии свяжем индивидуальное поведение с экспериментальными данными по популяции миколовых кислот в клеточной стенке бактерий и их индивидуальные роли в нем.

Это все наши новости на данный момент! Еще раз спасибо за ваш вклад, и давайте все пожелаем удачи Афине с ее текстом! До следующего раза, счастливого кранчинга!

новость на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
21 июля 2016

Кратко:
В первой новости проекта Help Stop TB исследователь Афина Мелетиу дает общее представление о том, почему этот проект важен и что команда делает с ранними данными.

Исследователь Help Stop TB Афина Мелетиу изображена выше презентующей проект на конференции весной 2016 года.

Проект Help Stop TB запущен около четырех месяцев назад и исследовательская группа приступила к ранним стадиям анализа данных. Мы попросили исследователя Афину Мелетью представить обзор проекта вместе с первой новостью, а также рассказать о том, как она пришла к тому, чтобы увлечься Help Stop TB.

В приведенной ниже презентации Афина обсуждает цели и важность Help Stop TB и дает нам закулисный взгляд на то, чего стоит подготовить проект World Community Grid к запуску.



новость на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Автор: Д-р Анна Крофт
Университет Ноттингема, Великобритания
24 марта 2016

Кратко:
Туберкулез является одним из наиболее распространенных и смертельных инфекционных заболеваний в мире. Исследователи из университета Ноттингема, Великобритания, сотрудничают с World Community Grid, чтобы внимательно посмотреть на бактерии, вызывающие туберкулез, так что ученые смогут разработать более эффективные методы лечения.



Туберкулез (ТБ) является одним из крупнейших мировых убийц. В 2014 году было 9,6 миллиона новых случаев и более 1,5 миллиона человек умерли от этой болезни. По оценкам, более 1 млн из этих новых случаев и смертей 140000 - детские. Всемирная организация здравоохранения объявила туберкулез самым смертоносным инфекционным заболеванием в мире, наряду с ВИЧ. Для того, чтобы помочь в борьбе с этой болезнью я и моя команда работаем с World Community Grid над новым проектом под названием Help Stop TB (помогите остановить туберкулез).

Туберкулез вызывается инфекцией из бактерии, известной как Mycobacterium tuberculosis (M. tb). Типичные симптомы активной инфекции туберкулеза включают в себя постоянный кашель, лихорадку, потерю веса и ночной пот. Если инфекцию не лечить, бактерии могут вызвать увеличенный урон легким и распространится по всему организму, что в конечном итоге может привести к смерти. Лечение неосложненной инфекции туберкулеза длится более шести месяцев и требует комбинации антибиотиков.

Я доцент кафедры химической и экологической инженерии в Университете Ноттингема, Великобритания. Моя команда и я стремятся улучшить понимание, и следовательно, лечение туберкулеза. Чтобы сделать это, мы рады сотрудничать с World Community Grid и его сообществом добровольцев изучить, и понять защитное наружное покрытие M. tb, и узнать, как проникнуть в ее защиту.

Исследовательская команда

ТБ не знает границ. К счастью, не знает и исследовательская группа, которая стремится пролить свет на молекулярные тайны этого заболевания. Мы пришли в Ноттингемский университет из разных уголков мира, чтобы провести исследование болезни, которая имеет большое глобальное влияние.

Будучи молодой девушкой в Австралии, я была очень заинтересована в химическом обосновании медицины и биологии человека. Моя мать сильно желала мне стать терапевтом, но мое сердце настроилось на карьеру в науке. Я помню сказала: "Я буду доктором, но не таким доктором." Я выбрала для изучения химию и биохимию и стала исследователем для того, чтобы оказать влияние на здоровье большого количества людей.

Несколько лет назад я проводила исследования с миколовыми кислотами, которые являются длинными жирными кислотами в клеточных стенках некоторых бактерий, в том числе M.tb. С помощью этого исследования я встретила Вильму Грюнвальд, которая начала изучать туберкулез в то время, как она была студентом в университете Претории, в Южной Африке. Существует большое количество больных туберкулезом в Южной Африке, в том числе людей со сложными диагнозами и Вильма начала изучать болезнь, чтобы сделать что-то значимое в здоровье своей родной страны.

Исследовательская группа The Help Stop TB также включает в себя Афину Мелетью, которая из Греции и Кристофа Йагера, родом из Германии, которые обеспечивают специальные знания в компьютерном моделировании и молекулярной динамике. Кроме того, нам повезло работать с Дэвидом Берджессом, который родом из Беркшира и будет курировать ИТ-потребности проекта. Мы все разделяем решимость опираться на работу предыдущих исследователей, мы берем на себя болезнь, которая доказала высокую устойчивость к большинству лекарств.


Члены исследовательской группы Help Stop TB: Кристоф Йагер, Вильма Грюнвальд, Афина Мелетью и Анна Крофт.

Сильная защита ТБ

Ученые узнали, что M.tb., которая вызывает туберкулез, имеет весьма необычную клеточную стенку, состоящую из миколовых кислот, защищающих ее от поступающих лекарств и от иммунной системы человека. Бактериальное сопротивление против доступных лекарств для лечения туберкулеза, увеличивается повсюду по всему миру и делает лечение туберкулеза более сложной задачей. Это сопротивление, как правило, развивается когда пациенты не заканчивают свои длинные курсы лечения, которые могут занять от шести месяцев до двух лет, давая бактериям возможность развить устойчивость к использованным препаратам.

Кроме того, инфекция ТБ является особой проблемой на тех территориях, где высока ВИЧ-инфекция, потому что ВИЧ-инфицированные пациенты могут быть восприимчивы к заражению туберкулезом в связи с их подавленной иммунной системой. Всемирная организация здравоохранения сообщает, что в 2015 году, один из трех случаев смерти от ВИЧ был связан с ТБ.

Наши цели

Заручившись помощью добровольцев World Community Grid, мы планируем смоделировать различные варианты структур миколовой кислоты в клеточной стенке M.tb., чтобы понять, как эти изменения влияют на функционирование бактерии. Это поможет нам разработать более полную и связную модель клеточной стенки и лучше понять роль, которую играют эти миколиновые кислоты в деле защиты бактерии туберкулеза. Эти фундаментальные исследования, в свою очередь, помогут ученым разработать лечение, чтобы атаковать естественную защиту этого заболевания.

Мы не смогли бы предпринять необходимый метод расчета больших объемов данных, чтобы понять структуру этих миколовых кислот без вычислительной мощности World Community Grid. Имея доступ к этой мощности, мы можем наблюдать множество различных моделей структуры миколовой кислоты, вместо всего лишь нескольких. Мы надеемся, что вы будете жертвовать неиспользуемую вычислительную мощность для борьбы с одним из самых распространенных и смертельных инфекционных заболеваний в мире.

Для того, чтобы внести свой вклад в Help Stop TB присоединяйтесь к World Community Grid, или если вы уже являетесь волонтером, убедитесь, что проект выбран на вашей странице Мои проекты.

Оригинал новости (англ.)

Profile

Volunteer Computing ( добровольные вычисления )

August 2017

S M T W T F S
  1 2345
6789101112
1314151617 1819
202122 23242526
2728293031  

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Sep. 20th, 2017 05:46 am
Powered by Dreamwidth Studios