paroh: (Default)
[personal profile] paroh2017-07-10 09:37 pm
Entry tags:

Исследование перегруженности окружающей среды и изменения климата

10 июля 2017 г.

Кратко
IBM предлагает ученым подавать заявки на гранты суперкомпьютерной мощности World Community Grid, метеорологические данные Weather Company и хранилище IBM Cloud для поддержки своих исследовательских проектов в области окружающей среды и изменения климата.

World Community Grid поддерживает исследования, которые решают самые насущные проблемы нашей планеты, включая экологические проблемы. Вот почему мы рады объявить о новом партнерстве с компанией Weather (бизнес IBM) и IBM Cloud для предоставления бесплатных технологий и данных для проектов в области окружающей среды и изменения климата.



Специалисты по охране окружающей среды уже давно предупреждают общественность о последствиях изменения климата и многие исследователи связывают такие события, как рекордные температуры этого лета в Западной Европе и наихудшая засуха с 1940-х годов в некоторых частях Африки с изменением климата, вызванного деятельностью человечества. Будущие последствия изменения климата могут включать повышение уровня моря, потенциальную потерю урожая и суровые экономические последствия во всем мире. И поскольку финансирование научных исследований сокращается во многих странах, разрыв между тем, что ученые должны обнаружить - как смягчить или адаптироваться к изменению климата, - и их ресурсами для такого открытия все ширится.

Благодаря вкладу добровольцев во всем мире World Community Grid готова заполнить этот пробел. С 2004 года наши партнеры по исследованиям завершили эквивалент тысячелетней работы всего за несколько лет, в том числе с учетом достижений в области наук об окружающей среде.

Например, ученые из Гарвардского университета использовали World Community Grid для запуска проекта «Чистая энергия», крупнейшего в мире эксперимента по квантовой химии с целью выявления новых материалов для солнечной энергии. Всего за несколько лет они проанализировали миллионы химических соединений, чтобы предсказать их эффективность при преобразовании солнечного света в электричество. Их открытие тысяч перспективных соединений может способствовать развитию дешевых, гибких материалов солнечных элементов, которые, как мы надеемся, будут использоваться во всем мире для сокращения выбросов углерода и содействия борьбе с изменением климата.

Другие проекты экологических исследований, проводимые с помощью World Community Grid, включали новую технологию фильтрации воды, сохранения водораздела и устойчивости урожая.

Вот почему мы рады сообщить, что IBM приглашает ученых во всем мире подавать заявки на гранты суперкомпьютерной мощности от World Community Grid, метеорологические данные от компании Weather и хранилища IBM Cloud для поддержки их проектов в области изменения климата или экологических исследований. Будет поддерживаться до пяти наиболее перспективных экологических и климатических исследований. Эта поддержка, технология и данные могут поддерживать многие потенциальные области исследований, такие как воздействие на ресурсы пресной воды, прогнозирование миграционных процессов и разработку моделей для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур.

Предложения по проектам будут оцениваться по научным достоинствам, потенциальным вкладом в понимание мировым сообществом конкретных проблем климата и окружающей среды и разработку эффективных стратегий их смягчения и способность исследовательской группы управлять устойчивым исследовательским проектом. И, как и все другие проекты World Community Grid, исследователи, которые получают эти ресурсы, должны согласиться соблюдать нашу политику открытых данных, всенародно публикуя данные, получаемые из их сотрудничества с нами.

Ученые со всего мира могут подать заявку с крайним сроком первого раунда 15 сентября.

Еще есть время для смягчения или адаптации к последствиям изменения климата, и научные исследования будут по-прежнему играть решающую роль в том, как наша планета обойдется с этим кризисом. Мы надеемся, что вы присоединитесь к нам, предоставив своим компьютерам возможность работать круглосуточно для науки.

новость на англ.
paroh: (Default)
[personal profile] paroh2017-06-30 01:00 pm
Entry tags:

Ведущий научный сотрудник Help Cure Muscular Dystrophy выпустила два новых открытых инструментария д

анных

29 июня 2017 г.

Кратко
В этом письме к добровольцам д-р Алессандра Карбоун, главный исследователь проекта Help Cure Muscular Dystrophy ("помогите вылечить мышечную дистрофию") объявляет о выпуске двух новых инструментов в открытом доступе, которые могут ускорить работу исследователей, работающих над взаимодействием белков.

Картинка выше - рендеринг белковой структуры с тремя участками взаимодействия связывания (в центре, синий/оранжевый/желтый) и ее потенциальными партнерами. Круги представляют собой уровень связывания сродства белковых комплексов. Рисунок иллюстрирует сложность общей проблемы «идентификации белковых партнеров» в рамках проекта Help Cure Muscular Dystrophy - этап 2, где потенциальные партнеры должны быть идентифицированы и отобраны в очень большом пространстве взаимодействий.

Дорогие волонтеры проекта Help Cure Muscular Dystrophy (Phase 2),

Я пишу, чтобы известить об анализе набора данных стыковочных конформациях, созданных проектом Cure Muscular Dicrophy (HCMD2). Целью проекта было исследование белково-белковых взаимодействий для более чем 2200 белков, чьи структуры известны, с особым упором на те белки, которые играют роль в нервно-мышечных заболеваниях.

В настоящее время анализируется полный набор кросс-стыковочных данных, содержащий эти белок-белковые взаимодействия. Для этого мы используем различные вычислительные инструменты, которые мы разработали параллельно с расчетами, выполненными в World Community Grid.

JET2 Viewer: репозиторий белковых интерфейсов

Мы создали базу данных с белковыми интерфейсами для научного сообщества. Эта база данных, называемая JET2, является важной вехой для идентификации белковых партнеров. Почему это важно? Анализ данных HCMD1 и HCMD2 подчеркивает, что точное описание интерфейсов белка имеет решающее значение для распознавания партнеров по белкам, а база данных дает очень точный набор таких прогнозов. Улучшение по-прежнему необходимо, но результаты уже очень точны.

В настоящее время мы концентрируемся на извлечении полезной информации о мышечной дистрофии из набора данных JET2, которую ваша поддержка помогла построить. Как вы знаете, прогресс в исследованиях идет медленно, но мы делаем определенные успехи и ожидаем, что методологический подход, используемый в HCMD2, будет очень успешным в крупномасштабной идентификации белковых партнеров при разрушении на уровне белка-остатка! (Белок-остаток представляет собой часть белка. *)

BIS2Analyzer: сервер, помогающий нашему анализу данных

Мы выпустили сервер под названием BIS2Analyzer, чтобы помочь идентифицировать сигналы взаимодействия на основе анализа коэволюции в белках или между белковыми партнерами. Этот сервер, который также открыто доступен для научного сообщества, важен, поскольку он может помочь идентифицировать сигналы взаимодействия с белком. Было полезно восстановить первую сеть взаимодействия белка с белком для вирусов (см. Ссылку ниже о восстановлении сети для вируса гепатита C).

Поблагодарив вас снова за ваши вклады. Я буду держать вас в курсе наших результатов. Будьте уверены, что мы добиваемся прогресса, благодаря вашей поддержке!

С наилучшими пожеланиями,

Алессандра

JET2Viewer:

H. Ripoche, E. Laine, N. Ceres, A. Carbone. JET2 Viewer: база данных прогнозируемых множественных, возможно перекрывающихся сайтов белка-белка для структур PDB, исследование нуклеиновых кислот (2016) doi: 10.1093/nar/gkw1053
E.Laine, A.Carbone. Локальная геометрия и эволюционное сохранение белковых поверхностей показывают множественные пятна распознавания в белок-белковых взаимодействиях, PLoS Computational Biology, 11 (12), e1004580, 2015.

BIS2Analyzer:

F. Oteri, F. Nadalin, R. Champeimont, A. Carbone, BIS2Analyzer: сервер для совместного эволюционного анализа консервативных семейств белков, Nucleic Acids Research, 2017.
R. Champeimont, E. Laine, S.-W. Hu, F. Penin, A. Carbone, Анализ коэволюции генома вируса гепатита C для идентификации структурной и функциональной сети зависимостей вирусных белков, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 6: 26401, 2016.

* Примечание: «Уровень остатка» означает, что мы не только идентифицируем, является ли белок P партнером белка Q (ответ да/нет), но и в каком положении они взаимодействуют, определяя, какой остаток белка P может взаимодействовать с каким остатком белка Q.

новость на англ.
paroh: (Default)
[personal profile] paroh2017-06-17 09:27 am
Entry tags:

FightAIDS@Home нацелились на ключевой белок ВИЧ

автор: Исследовательская группа FightAIDS@Home
15 июня 2017 г.

Кратко
Исследователи FightAIDS@Home возобновили первый этап проекта в конце 2016 года и всего за несколько месяцев они завершили примерно 46 процентов своей проектной работы в World Community Grid. Читайте об их прогрессе в поиске соединений, которые могут остановить распространение ВИЧ.

Базовая проблематика

FightAIDS@Home ищет возможные соединения для нацеливания на белковую оболочку ВИЧ (так называемый капсид), которая защищает вирус. В настоящее время нет одобренных препаратов, которые нацелены на эту белковую оболочку.

Практические методы стыковки, используемые в фазе 1, являются приближением потенциальной эффективности перспективных соединений. Фаза 2 FightAIDS@Home использует другой метод моделирования для двойной проверки и дальнейшего уточнения результатов виртуального скрининга, которые генерируются в Фазе 1.

Исследовательская группа изучает библиотеку около 1,6 миллиона коммерчески доступных соединений, чтобы найти перспективные перспективы лечения. По оценкам команды, им необходимо будет выполнить примерно 621 миллион стыковочных вычислений в World Community Grid для тщательного тестирования каждого потенциального соединения. С помощью многих добровольцев, которые поддерживают этот проект, они уже завершили 46 процентов своей цели.

Вы можете не отставать от результатов исследовательской группы на их веб-сайте, который включает частые обновления своих экспериментов и прогресса.

Пожалуйста, прочтите ниже подробный обзор технических аспектов их недавней работы.

Поиск новых лекарств insilico (в кремнии (лат.) ), нацеленных на зрелый капсидный белок ВИЧ-1



Важность капсидного белка

Капсидный белок (СА) играет решающую роль в цикле репликации ВИЧ. После слияния клеток вируса и хозяина клетка капсида высвобождается в цитоплазму. Это ядро, которое представляет собой скопление ~ 1200 капсидных белков, содержит и защищает вирусную РНК и белки от деградации. Обратная транскрипция происходит в ядре в процессе, который плотно связан с разборкой сердечника капсида. Это приводит к ввозу вирусного генома кДНК в ядро ​​клетки-хозяина, где оно интегрируется в ДНК-хозяина для завершения заражения.

На сегодняшний день ни один препарат, нацеленный на CA, не одобрен для клинического применения. С целью выявления новых активных молекул, которые дестабилизируют ядро ​​капсида, мы создали кампанию виртуального скрининга с высокой пропускной способностью (VS) в сотрудничестве с World Community Grid в рамках проекта FightAIDS@Home (FA@H).

(Нажмите на картинку ниже для увеличенной версии.)

Рисунок 1: PDB 4xfx, гексамерная структура нативного зрелого капсидного белка ВИЧ-1.

Намеченные структуры

Основной целью расчетов стыковки была недавно решена структура гексамерной сборки СА. На поверхности гексамера были выбраны четыре области интереса, чтобы выполнять фокусированные стыковки, главным образом на интерфейсах димеров CA-CA. Структурная изменчивость, окружающая эти области, была проанализирована путем сравнения этой рентгеновской структуры с PDB (4xfx, см. Рис. 1) и двух полных моделей капсидных ядер, собранных лабораторией Schulten (3j3q и 3j3y, см. Рис. 2). Исходя из этого, 36 различных конформаций были выбраны в качестве целей для VS, включая рентгеновскую структуру и структуры из моделей. Каждая цель была установлена ​​как полная жесткая, а также с определенной комбинацией остаточных цепей, определенных как гибкие.

(Нажмите на картинку ниже для увеличенной версии.)

Рисунок 2: 2 модели сборки капсидного сердечника.

Для скрининга использовалась расширенная библиотека из 1,6 млн. коммерчески доступных соединений. Для оценки согласованности результатов выполнялись репликационные вычисления для каждого эксперимента по стыковке. Всего на World Community Grid будет проведено ~ 621 млн. стыковочных вычислений. В настоящее время завершено ~ 46% вычислений с конечной датой, оцененной в конце 2017 года, если вычисление не увеличиваются в скорости. Тем не менее, через месяц мы сможем предложить нашим сотрудникам Центрального Улья выбор соединений (сфокусированных на одной из четырех областей) для экспериментальных тестов на связывание и инфекционность.

Дополнительная информация

Выделенные веб-страницы (см. Http://fightaidsathome.scripps.edu/Capsid/index.html) были разработаны для информирования общественности и добровольцев World Community Grid по мере продвижения проекта. Страницы содержат обзор проекта, подробные сведения о целевых задачах и процессе выбора, описание составной библиотеки, ежечасный обновленный статус вычислений и раздел «люди», в котором добровольцы могут отображаться на странице, чтобы быть полностью частью проекта.

Был разработан автоматический конвейер, позволяющий постоянно обрабатывать результаты стыковки, полученные от World Community Grid. Эти пост-вычисления включают кластер высокопроизводительных вычислений (HPC) из Научно-исследовательского института Scripps и в основном связаны с идентификацией взаимодействий между кандидатами на лекарства и белком СА. Конвейер заканчивается заполнением базы данных MySQL, которая будет опубликована, как только она будет стабильной. Подробно, по оценкам, 3,3 ТБ сжатых данных поступает из World Community Grid и 1 ТБ, которые будут созданы после постобработки.

Наша команда из Научно-исследовательского института Scripps в Сан-Диего, в которую входят д-р Пьеррик Крейвер, доктор Стефано Форли и профессор Артур Олсон, действительно высоко оценивает ту важную поддержку, которую этот проект получает от волонтеров World Community Grid по всему миру.

новость на англ.
paroh: (Default)
[personal profile] paroh2017-04-28 06:31 pm
Entry tags:

«Это не просто большие данные. Это во благо человечества».

27 апреля 2017 г.

Кратко
Три сотрудника хотели, чтобы их компания поддерживала World Community Grid, но они знали, что им нужно убедить многих людей сделать свое видение реальностью. Вот как они это сделали.

Каждый год сотрудники компании SILCA (одного из подразделений информационных технологий и услуг Crédit Agricole, международного банка во Франции) приглашаются подавать предложения по новым инициативам компании на инновационной неделе Crédit Agricole. В 2015 году небольшая группа в SILCA представила тщательно разработанное предложение для запуска World Community Grid на компьютерах компаний. Их предложение привело к успешному пилотному проекту и, в конечном счете, широкомасштабному внедрению, которое в настоящее время включает более 1200 компьютеров.

Дэвид Дюбуи, Филипп Мангематин и Стефан Дуглай на Неделе инноваций 2017, после того как их успешный пилот World Community Grid получил награду за инновации. (Фото Алена Гулара)

Тщательно запланированный пилот

Социальная ответственность, экологическая ответственность и солидарность - очень сильные ценности в рамках SILCA. Поэтому, когда Дэвид Дубиус, Филипп Мангематин и Стефан Дуглай узнали о World Community Grid несколько лет назад, они поняли, что это была возможность для их организации пожертвовать неиспользованную вычислительную мощность со своих рабочих столов для важных гуманистических исследований.

«Во-первых, мы запланировали пилотный проект, в котором участвовало 10 компьютеров, - объясняет Дэвид. «Мы представили предложение по этому пилотному проекту жюри на «Неделе инноваций 2015» и оно считалось одним из лучших предложений года».

Как отдел ИТ для банка, SILCA решительно привержена обеспечению безопасности на всех уровнях. Чтобы упреждающе решать вопросы безопасности о World Community Grid, команда пилотного проекта создала доказательство концептуального плана. Их пилотный проект включал частое общение с командой разработчиков World Community Grid и обсуждение любых новых вопросов безопасности по мере их появления.

Команда также продемонстрировала своим коллегам в SILCA, насколько они могут потенциально способствовать исследовательским проектам по борьбе со СПИДом, Ebola, Zika, раком и другими заболеваниями. «Мы ежедневно отслеживали поток данных и включали еженедельные отчеты, в которых подробно описывались действия компьютеров в пилотном проекте», - говорит Дэвид. Они также заручились помощью д-ра Алессандры Карбон, которая возглавляла проект «Помощь в лечении мышечной дистрофии». Д-р Карбоне, которая находится во Франции, работала вместе с командой над созданием подкаста, где объяснила, насколько полезной и важной является World Community Grid для ее исследований и для гуманистических научных проектов в целом.

Премия и расширение

К январю 2017 года команда была готова продемонстрировать результаты пилотного проекта на другой неделе инноваций. С их презентацией «Настольная грид, Soyons Solidaires», они получили премию за первое место в области инноваций из 60 проектов, представленных в группе Crédit Agricole. Их послание: «Это не просто большие данные, это во благо человечества», в очередной раз срезонировало с судейской коллегией «Innovation Week».

SILCA официально заявила о своем сотрудничестве с World Community Grid в декабре 2016 года, став официальным партнером и установив приложение World Community Grid на 1200 рабочих мест своих сотрудников.

Планы на будущее

Команда работает над внутренними усилиями по маркетингу, чтобы продолжать распространять свое слово в SILCA, например, работая со своей командой связи, чтобы поместить виджет World Community Grid на интранет-сайт SILCA.

Команда хотела бы распространить проект на другие группы в Crédit Agricole. «SILCA - это только одна дочерняя компания Crédit Agricole, - говорит Дэвид. «Мы представляем результаты нашего проекта другим группам, и это было бы большой победой, если бы к ним присоединились другие».

новость на англ.
paroh: (Default)
[personal profile] paroh2017-04-27 07:17 pm
Entry tags:

Всемирная сеть сообщества переезжает в облако IBM

24 апреля 2017 г.

Кратко:
15 мая компания World Community Grid начнет переход на IBM Cloud в рамках усилий по модернизации и расширению возможностей нашей инфраструктуры. Наша система будет недоступна в течение примерно 48 часов во время миграции, но во всем остальном этот шаг не повлияет на большинство добровольцев.

Мы рады сообщить, что World Community Grid переезжает в IBM Cloud. Благодаря этой миграции мы используем более масштабируемые и мощные возможности хостинга, а также инструменты IBM и средства автоматизации с открытым исходным кодом, которые делают наши процессы разработки и развертывания более эффективными. Это позволит нам быстрее выявлять, диагностировать и решать основные технические проблемы. Более того, глобальная зона обслуживания IBM Cloud более чем в 50-ти центрах обработки данных в 19-ти странах позволяет нам более легко расширяться и готовит нас к многолетнему росту.

Миграция начнется 15 мая и, как ожидается, продлится около 48 часов, в течение которых World Community Grid будет недоступна. Это означает, что добровольцы не смогут получить доступ к веб-сайту, забрать новое исследование или вернуть завершенную работу за это время.

Большинству добровольцев не требуются никаких действий, поскольку наши системы будут возобновлять отправку и получение исследовательских заданий после завершения миграции. Однако для отдельных лиц или организаций, у которых ограничены правила брандмауэра, вам может потребоваться обновить эти правила, чтобы продолжить вносить вклад, разрешив соединения с нашим новым IP-адресом (169.47.63.74).

Любой, у кого есть вопросы об этой миграции, может постить в этой ветке форума. Мы ценим поддержку всех людей во время этой миграции, которая обеспечит современную среду хостинга для добровольцев и исследователей на долгие годы.

новость на англ.
paroh: (Default)
[personal profile] paroh2017-04-17 09:04 pm
Entry tags:

Команда Mapping Cancer Markers анализирует данные рака легких

Автор:Исследовательская группа Mapping Cancer Markers
6 апреля 2017 г.

Кратко:
В этой новости команда Mapring Cancer Markers описывает, как они анализируют 45 миллионов наиболее перспективных результатов данных о раке легких и как они начали распространять свои ранние результаты.

Проект Marking Cancer Markers (MCM) продолжает обрабатывать рабочие единицы для набора данных о раке яичников. Поскольку мы накапливаем эти результаты, мы продолжаем анализировать результаты MCM из предыдущего набора данных о раке легких. Ниже мы обсудим одно направление, в котором мы проводим анализ.

Образцы сигнатур генов семейства в раке легких



При раке, в человеческой биологии в целом множественные биомаркеры (гены, белки, микроРНК ит.д.) могут иметь сходные модели активности. Это может быть потому, что гены выполняют избыточные роли или потому, что гены (или другие молекулы) участвуют вместе в группе, чтобы служить биологической функции. Сигнатура рака, состоящая из набора специфических генов, может отличаться от другой сигнатуры, состоящей из разных специфических генов, и тем не менее, играет похожую роль, потому что гены в каждой функционально связаны. Учитывая эту проблему, кандидат наук Анн-Кристин Хаушильд (Anne-Christin Hauschild) ведет исследование часто встречающихся закономерностей (или мотивов) генов, присутствующих в высокопроизводительных генах рака легких.

(Нажмите на картинку ниже, чтобы увидеть увеличенную версию.)

Иллюстрация 1: Краткое описание рабочего процесса анализа

Этот проект рассмотрел результаты первого этапа анализа рака легких, который был систематическим исследованием всего пространства потенциальных сигнатур с фиксированной длиной. Мы начали с выбора 45-ти миллионов сигнатур с высокими показателями, полученных из результатов MCM, рассчитанных на основе World Community Grid. Эти подписи вычислялись для того, чтобы нести большую информацию для диагностики рака легких.

Затем мы разделили все гены в наборе данных по раку легких на 180 кластеров (семейств генов), где гены в каждой семье показывают сходную активность в наборе данных о раке легких. Затем мы обозначили эти топовые сигнатуры семействами генов, в которые были назначены гены. Это дало нам набор высокоэффективных сигнатур, выраженных как генные семейства вместо генов. Это позволило нам рассматривать две разные сигнатуры генов как одну и ту же сигнатуру генной семьи, если соответствующие гены в каждой сигнатуре являются членами одного и того же семейства.

Чтобы помочь понять сами семейства генов, мы можем визуализировать каждый из них с помощью облаков слов, описывающих функции генов, которые они содержат или биологические пути, которые они представляют. Мы извлекаем эту информацию из таких баз данных, как Gene Ontology, pathDIP или других источников.

Оттуда мы искали шаблоны в этих сигнатурах генной семьи: какие семейства появляются необычно часто (или редко) в высокопроизводительных сигнатурах или семействах, которые имеют тенденцию появляться несколько раз в одной и той же сигнатуре. Мы использовали алгоритм Frequent-Itemset для обнаружения конкретных шаблонов, которые встречаются необычно часто в хороших сигнатурах.

Иллюстрация 2: Некоторые семейства генов встречаются несколько раз в одной сигнатуре с удивительной частотой (высокой или низкой). Семья 109 редко появляется ниесколько раз. Семья 12 появляется неожиданно часто в 9x кратных количествах.
(Нажмите на картинку ниже, чтобы увидеть увеличенную версию.)

Иллюстрация 3: Несколько важных семейств генов, характеризующихся облаками слов, описывающих аннотации молекулярных функций генов из базы данных генной онтологии (Gene Ontology). Круги группируют семейства в общие шаблоны, найденные в высокопроизводительных сигнатурах. Шаблоны часто пересекаются, как в этом примере: один шаблон, содержащий семейства 3, 5 и 18, пересекает другой, содержащий семейства 12, 18 и 57.

Используя такие базы данных, как или pathDIP, мы можем использовать эти шаблоны и исследовать взаимосвязи между содержащимися в них генами, поэтому мы можем начать понимать, почему определенные комбинации таких семей несут так много информации о раке легких. Мы используем NAViGaTOR для визуализации и изучения этих сложных наборов взаимосвязей.

(Нажмите на картинку ниже, чтобы увидеть увеличенную версию.)


Иллюстрация 4: Взаимосвязь между 11 значимыми семействами генов (большие круги) в сети взаимодействия с белками. Показаны только самые важные гены (точки, цветовой код по биологической функции) в каждой семье.

Ранние результаты проекта, представленные на Personalizing Cancer Medicine 2017



Мы представили предварительные результаты этого проекта канадским и международным исследователям рака в феврале этого года в плакате на конференции Personalizing Cancer Medicine 2017 в Торонто, Онтарио. Мы получили много инсайтов и идей от обсуждения этой ранней работы, и мы продолжаем развивать их дальше.

Некоторые из дополнительных, связанных результатов были представлены в других публикациях, в том числе:...

новость на англ.
Entry tags:

Исследователи проекта «Чистая энергия» делятся результатами и планируют будущее

Команда проекта «Чистая энергия»
Гарвардский университет
28 марта 2017 г.

Кратко
В настоящее время команда проекта Clean Energy Project (проект чистой энергии) работает над публикацией своих результатов. Они завершили второй этап проекта, а также принимают решение о своей будущей работе с World Community Grid.

Помните это видео несколько лет назад о целях Clean Energy Project? Благодаря многочисленным волонтерам, которые поддержали это исследование, исследователи смогли собрать огромное количество данных, которые они сейчас анализируют и готовят к публикации.


Исследовательская группа Clean Energy Project? в Гарварде хотела бы поблагодарить добровольцев, которые поддержали нас в двух этапах проекта! В настоящее время мы готовимся поделиться своими выводами по крайней мере в одной публикации и конференции. Мы также взвешиваем различные варианты дальнейшей работы с World Community Grid, которые могут включать в себя новые типы вычислений солнечных элементов или, возможно, исследования с гораздо более широким размахом.

Публикация наших результатов

Мы завершили наш скрининг не-фуллереновых акцепторных материалов для новых органических фотогальванических устройств. Выводы были довольно интересными и заставляли нас быть очень занятыми! Мы изложили наши результаты в статье, которая была представлена ​​в научный журнал Energy & Environmental Science.

Стивен Лопес отправится в Сан-Франциско, чтобы представить эту работу на национальном собрании Американского химического общества в апреле 2017 года. Алан представил результаты проекта «Чистая энергия» на нескольких форумах и они помогли информацией об экранировании других материалов, таких как органические проточные батареи, в его исследовательской группе.

Учитывая наши выводы, мы прилагаем все усилия, чтобы продолжить развитие того, что мы узнали в этом первоначальном исследовании. Наша работа, возможно, привела к открытию нового класса акцепторов не фуллеренов, обладающих отличными свойствами, в том числе низкими издержками производства! Мы опубликуем химические тождества этих волнующих деривативов при публикации статьи.

Как публикуются научные статьи

Процесс научного рецензирования с участием коллег не так прост и может занять много месяцев или даже лет в некоторых случаях.

Во-первых, рукопись статьи отправляется редактору, который решает, будет ли вообще рассматриваться работа. В зависимости от журнала, это может быть только одна из каждых пяти полученных рукописей. Затем от трех до пяти экспертов в этой области самостоятельно оценивают рукописи, которые принимаются к рассмотрению. Каждый рецензент должен подтвердить, что подход и результаты исследователей являются новыми и заслуживают публикации.

Если комиссия решит, что рукопись должна быть опубликована, они будут выдвигать предложения и опасения, на которые отвечают авторы рукописи. Как правило, после того, как эти проблемы и исправления будут устранены, издательское агентство рекомендует опубликовать документ. Если он будет опубликован в Интернете, он обычно будет доступен через 1-2 недели.

Будущая работа с сетью World Community

Мы не смогли предоставить рабочие единицы для расчета добровольцами, потому что мы работали над расширением числа молекул, которые мы будем тестировать, используя недорогой вычислительный метод для оценки свойств потенциальных фотовольтаических материалов. Благодаря нашей эффективной калибровочной схеме это позволит нам отображать в 10-100 раз больше кандидатов за один и тот же промежуток времени. Если этот процесс может быть полностью оптимизированным, мы могли бы начать создавать эти рабочие единицы для волонтеров. Бенджамин Санчес-Ленгелинг выдвинул этот аспект проекта вперед; следите за этой восходящей звездой!

Однако возможно также, что мы можем пойти в другом направлении в целом. Еще одна идея, которую мы рассматриваем, - использовать эти эффективные вычислительные методы для каталогизации свойств молекул, которые приносят пользу человечеству и имеют приложения, выходящие за пределы чистой энергии. Молекулярное пространство обширно и полно полезных молекул для мира.

Мы ценим всеобщее терпение, анализируя ресурсы и персонал, имеющиеся в нашей лаборатории, и принимаем решения о лучшем научном использовании щедрых пожертвований на компьютерное время, предоставляемых волонтерами World Community Grid.

Еще раз спасибо всем за вашу поддержку этого проекта на протяжении многих лет,

Алан Аспуру-Гузик и Стивен Лопес
От имени команды CEP.

Entry tags:

Исследователи OpenZika продолжают расчеты и готовятся к следующей стадии

Автор: Исследовательская группа OpenZika
21 марта 2017 г.

Кратко
Исследователи OpenZika продолжают экранировать миллионы химических соединений, поскольку они ищут потенциальные методы лечения вируса Зика. В этой новости они сообщают о состоянии их расчетов и их продолжающейся работе по распространению информации о проекте.

история проекта

В то время как вирус Зика не может получать непрерывное освещение в прессе, которое он получил в 2015 и 2016 годах, он по-прежнему представляет угрозу для здоровья людей по всему земному шару. Отчеты о новых инфекциях продолжают поступать как в Южной так и в Северной Америке, а также медицинские работники только начинают оценивать воздействие вируса на детей младшего возраста, матери которых были инфицированы во время беременности.

Поиск эффективных методов лечения имеет решающее значение для сдерживания развития вируса. В дополнение к OpenZika, несколько других лабораторий делают основанные на клетках экраны с лекарствами, уже утвержденными агентством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), но почти ни одно из соединений "хитов", которые были определены до сих пор не является достаточно мощным против вируса Зика, а также безопасным для беременных женщин.

Кроме того, существует целый ряд усилий по разработке вакцины против вируса Зика. Тем не менее, вакцины не помогают людям, которые уже имеют инфекцию. Пройдет несколько лет, прежде чем будет доказана их эффективность и безопасность, и прежде, чем достаточно доз сможет быть массового произведено и распространено. И даже после того, как утвержденные вакцины доступны и распространены среди общественности, не все люди будут вакцинированы. Следовательно, в настоящее время и в будущем, необходимы лекарства для Зика инфекций.

Прогресс по выбору соединений для лабораторных испытаний

ZIKV NS3 хеликаза связанная с РНК с предсказанными режимами связывания пяти одобренных лекарств (от нашего второго набора кандидатов) отобранных виртуальным скринингом. Эти кандидаты представлены в виде поверхностей с разными оттенками зеленого. Идентификация этих кандидатов и видео были сделаны д-ром Александром Л. Перриманом.

Мы начали этап анализа проекта, сосредоточив внимание на результатах против кристаллической структуры апо NS3 хеликазы (апо означает, что белок не был привязан ни к чему еще, например, как кофактор, ингибитор, или нуклеиновая кислота), чтобы выбрать наш первый набор кандидатов, который в настоящее время испытывается нашим сотрудником в университете Калифорнии в Сан-Диего, д-р Jair L. Сикейра-Нето, с использованием анализов на основе клеток. Хеликаза NS3 является компонентом вируса Зика, необходимым для того, чтобы вирус воспроизводил себя.

Во втором наборе результатов скрининга, которые мы недавно рассматривали, мы использовали новую кристаллическую структуру NS3 геликазы, связанную с РНК в качестве мишени (см изображения/анимацию выше). Аналогично первому набору кандидатов, мы состыковали около 7600 соединений в композиционной библиотеке, состоящей из лекарств, одобренных Администрацией пищевых продуктов и медикаментов США, препаратами, одобренными в Европейском Союзе и коллекцией клинических библиотек Национальных институтов здравоохранения США против новой РНК-связанной структуры геликазы. Ниже приведены результаты этого второго скрининга:

  • 232 соединения прошли большую коллекцию различных энергетических и интерактивных взаимодействий на основе док-фильтров и их предсказанные связывающие режимы были осмотрены и измерены в деталях.
  • Из соединений, которые были обследованы в деталях, 19 уникальных соединений прошли этот этап визуального осмотра в своих состыкованных режимах.
  • Из соединений, прошедших визуальный осмотр, 9 прошли последующую проверку, основанную на медицинской химии и будут заказаны в ближайшее время.

Состояние расчетов

В общей сложности мы провели 2,56 млрд рабочих стыковок, что включает в себя виртуальный скрининг 6 миллионов соединений против 427 различных целевых участков. Мы уже получили около 1,9 млрд этих результатов на нашем сервере. (Существует некоторый временная задержка между моментом, когда расчеты производятся на ваших добровольческих машинах и когда мы получаем результаты, так как все результаты в "пакете" из примерно 10 000 различных рабочих стыковок должны быть возвращены в World Community Grid, реорганизованы , а затем сжимаются перед отправкой их на наш сервер.)

Кроме нескольких отставших мы получили все результаты для наших экспериментов, которые включают стыковку 6-ти миллионов соединений против белков NS1, NS3 геликазы (оба участка связывания РНК и сайт АТФ) и NS5 (как РНК-полимеразы и метилтрансферазы домены). Мы в настоящее время получаем результаты наших последних экспериментов против протеазы NS2B / NS3.

Новый этап проекта

Мы только что закончили подготовку и тестирование стыковочных входных файлов, которые будут использоваться для второго этапа этого проекта. Вместо того, чтобы состыковывать 6 миллионов соединений, в скором времени мы сможем начать скрининг 30,2 миллиона соединений против этих целей. Эта новая, массивная библиотека была первоначально получена в другом типе формата от сервера ZINC15. Он представляет собой почти все "коммерчески доступное химическое пространство" (то есть, почти все лекарства из "небольшого количества молекул", как и соединений-хитов, которые могут быть приобретены у известных химических поставщиков).

Сервер ZINC15 предоставляет эти файлы как "мульти-молекулы mol2" (то есть много различных соединений содержатся в каждом "mol2" отформатированном файле). Эти файлы должны были быть переформатированы (мы использовали программу Raccoon (енот) от доктора Стефано Форли, который является частью команды FightAIDS@Home), разделяя их на отдельные mol2 файлы (1 соединение на один файл), а затем преобразовывая их во входной формат стыковки "pdbqt".

Затем мы провели тест быстрого контроля качества, чтобы убедиться, что программное обеспечение, используемое для реализации проекта, AutoDock Vina, может правильно использовать каждый pdbqt файл в качестве входных данных. Многие соединения должны были быть отклонены, потому что они имели типы атомов, которые вызывают крушение Vina (например, кремний или бор), и мы, очевидно, не хотим тратить время компьютера, который вы пожертвуете, послав расчеты, которые будут рушаться.

Путем расщепления, переформатирования и тестирования сотни тысяч соединений в день, день за днем, примерно через шесть месяцев эта массивная новая библиотека соединений готова использоваться в наших расчетах OpenZika. Без огромных ресурсов, которые волонтеры World Community Grid предоставляют для этого проекта, мы бы даже не мечтали о попытке состыковать более 30 миллионов соединений против многих различных целей от вируса Зика. Спасибо всем большое !!!

Для дополнительных сведений об этих экспериментах, пожалуйста, посетите наш веб-сайт.

публикации и кооперации

Наша статья об оставленных без внимания тропических заболеваниях в публичной научной библиотеке (PLoS), "OpenZika: Проект IBM World Community Grid для ускорения открытися лекарства от вируса Зика", была опубликована 20-го октября и ее уже просматривали более 4000 раз. Любой желающий может получить доступ и прочитать эту статью бесплатно. Еще одна исследовательская работа "Иллюстрируя и гомологически моделируя белки вируса Зика" была принята F1000Research и просмотрена > 3800 раз.

Группа из Бразилии, координируемая профессором Glaucius Олива, связалась с нами из-за нашей статья об оставленных без внимания тропических заболеваниях в PLoS, чтобы обсудить новое сотрудничество, для проверки выбранных соединений-кандидатов непосредственно на ферментативных анализах с белком NS5 вируса Зика. Они решили две кристаллические структуры с высоким разрешением ZIKV NS5, которые были недавно выпущены на PDB (Protein Data Bank) (PDB ID: 5TIT и 5U04).

Наш документ, озаглавленный "Молекулярная динамика моделирования геликазы NS3 вируса Зика: Исследования в активности связывающего участка РНК" была только что принята к публикации в специальном выпуске о флавивирусах для журнала биохимических и биофизических исследований связи. Это исследование системы геликазны NS3 помогло нам узнать больше об этой перспективной мишени для блокирования репликации Зика. Результаты помогут определить как мы анализируем виртуальные экраны, которые мы уже ставили против NS3 геликазы и сгенерировать молекулярно-динамические симуляции новых конформаций этого белка, которые мы будем использовать в качестве входных целей в новых виртуальных экранах, выполняемых нами в рамках OpenZika.

Эти статьи помогают привлечь дополнительное внимание к проекту и способствовать формированию нового сотрудничества.

Дополнительные новости

Мы обратились и были приняты, чтобы представить "OpenZika: Открытие Открытие кандидатов новых противовирусных против Зика вирусов и проникновения в суть динамического поведения хеликазы NS3" на 46-м Всемирном конгрессе по химии. Конференция будет проходить в Сан-Паулу, Бразилия, июля 7-14.

Д-р Шон Ekins нанял постдока и ученого мастер-уровня, который будет связан с проектом OpenZika. Кроме того, мы начали собирать литературные ингибиторы из статей Зика.

Кроме того, Д-ра. Шон Ekins и Каролина Андраде предложили купить некоторые из соединений-кандидатов, которые мы определили в виртуальных экранах из OpenZika, так что они могут быть проанализированы в следующем раунде испытаний.

Сбор средств

Доктор Алекс Перриман демонстрирует рубашку OpenZika. Прибыль от продажи товаров OpenZika идут на приобретение соединений для лабораторных испытаний. (Фото: Keith Bratcher, с позволения Rutgers University)

Спасибо всем, кто посетил наш магазин на Zazzle, чтобы проверить мерч OpenZika, такой как футболки, рубашки поло, кружки, пуговицы, коврики для мыши и телефонные чехлы телефона. Вся прибыль от продажи этого товара будет перечислена для покупки соединений для лабораторных испытаний. Д-ра. Алекс Перриман и Шон Ekins купили OpenZika рубашки для себя. Алекс любит версию поло стиль и он рекомендует получать белые или серые рубашки. Но избегайте красных рубашек, так как логотип OpenZika также не выделяется, особенно после того, как он вымыт (Алекс усвоил этот трудный путь).

Команда OpenZika работает на гранты от Национальных институтов здравоохранения, CNPq (бразильское финансирующее агентство) и других организаций, чтобы попытаться собрать средства для приобретения и тестирования соединений.

информационное продвижение

Мы упорно работаем над продвижением проекта и мы продолжаем искать дополнительные возможности. Ниже приведен список наших самых последних достижений.

  • Д-р Каролина Хорта Андраде прочитала одну из приглашенных лекций на 27-й периодической Неделе Института биологии в Федеральном университете Гояс, Бразилия, среди студентов-биологов и фармацевтов, а также широкой общественности под названием: «Разработка и обнаружение новых кандидатов на лекарственные средства для вируса Зика и вируса лихорадки денге и OpenZika»(ноябрь, 2016 г.).
  • Д-р Каролина Орта Андраде была избрана член-корреспондентом Бразильской академии наук. Она также выступила в Федеральном университете Минас-Жерайс, Бразилия, перед исследователями из разных областей науки и властями, в ходе которых она обсудила OpenZika (октябрь 2016 года).
  • Д-р Мелина Моттин, одна из членов команды OpenZika, представила плакат и произнесла устную презентацию под названием «OpenZika: проект открытого научного сотрудничества по выявлению кандидатов на препарат против вируса Зика» на 8-м Бразильском симпозиуме по лекарственной химии, состоявшемся в Рио-де-Жанейро, Бразилия, 27-30 ноября 2016 года.
  • Д-р Мелина Моттин также выступила с лекцией в Федеральном университете Риу-Гранди-ду-Сул, Бразилия, по программе последипломного образования по химии, в аспирантуре по химии и фармацевтике перед студентами и широкой общественностью относительно «Идентификации кандидатов на лекарства для вируса Зика с использованием виртуального скрининга и симуляции молекулярной динамики», в котором она обсуждала проект OpenZika (декабрь 2016 г.).
  • Д-р Шон Экинс посетил Национальный институт здоровья (NIH) «День редкой болезни» (27 февраля 2017 г.), а также Исследовательскую конференцию Гордона по тропическим инфекционным заболеваниям (12-17 марта 2017 г.).

Мы очень благодарны за всех добровольцев, которые пожертвовали свое неиспользованное вычислительное время для этого проекта! Большое спасибо!!

новость на англ.
Entry tags:

Знакомьтесь: член команды World Community Grid Team: Al Seippel

14 марта 2017 г.

Кратко:
Этот член команды был опытным кодером будучи подростком и начал работать в IBM еще в колледже. Познакомьтесь с Al Seippel в этой статье.

Al Seippel, возможно, был обречен на карьеру в информатике с самого раннего возраста. Он родился и вырос в Остине, штат Техас, где его отец работал в IBM. «Я определенно вырос вокруг компьютеров и всегда находил их интересными, - говорит Эл. - У нас был оригинальный IBM PC с процессором 8088. И я начал узнавать как обойти DOS, чтобы запустить ранние видеоигры. "

По мере того как Эл становился старше он начинал выполнять простые упражнения по кодированию из журналов по технологиям. Он также стал хорошо разбираться в процедурном мышлении (которое может разбить сложную задачу или концепцию на более мелкие, более управляемые части) и изучил Паскаль, процедурный язык программирования, во время средней школы.

За время средней школы Al работал в кинотеатре, где одной из его сотрудников была приятельница-студентка, которая позже стала его женой. Через два года в колледже Ал начал работать в Центре поддержки IBM AIX, где он решал проблемы клиентов, связанные с операционной системой IBM AIX. (AIX - это открытая операционная система, похожая на UNIX, созданная IBM.) Как и в детстве, когда он изучал базовое программирование, Эл изучал столько, сколько мог ночью, чтобы узнать больше о технологии, которую он поддерживал в IBM.

Эл закончил степень бакалавра компьютерных наук в колледже Бейкера и, в конечном итоге, перешел в группу поддержки электронных инструментов IBM, где он помог управлять инструментом запроса на использование программного обеспечения, который использовался для сообщения о проблемах с программным обеспечением. В то же время он помог консолидировать набор инструментов для составления отчетов о проблемах программного обеспечения в одном инструменте, чтобы упростить работу с клиентами.

За это время он услышал о World Community Grid и стал волонтером. Он также встретился с Джонатаном Армстронгом, Виктором Берстисом и Китом Улинджером, которые уже вошли в команду разработчиков World Community Grid. Когда в World Community Grid открылась позиция развития, он подал заявку и стал самым новым членом команды в 2010 году. В настоящее время Al отвечает за управление процессами создания рабочих модулей, создание экранных заставок проектов и модификацию научных приложений для работы в World Community Grid . Он также помогает обрабатывать eblasts и обновления на сайте.

Эл с одним из его детей передает свои навыки работы с компьютером следующему поколению.

Как муж и отец двух маленьких детей, жизнь Ала вне работы вращается вокруг его семьи. Он глубоко вовлечен в то, чтобы помочь перестроить технологию в школе его сына. Он также увлечен работой World Community Grid. «С тех пор как я присоединился к команде, я потерял двух членов семьи от рака груди, - говорит Эл. - Как и многие добровольцы, для меня это очень личное. Для меня очень важно, чтобы моя работа была связана с чем-то, что помогает другим и продвигает прогресс, который может принести пользу всем в будущем».

на англ.
Entry tags:

Выводы из проекта «Питательный рис для мира»

Автор: Dr. Ling-Hong Hung
Университет Вашингтона
8 марта 2017 г.

Кратко
Данные проекта «Питательный рис для мира» теперь доступны на веб-сервере, созданном исследователями, и недавно они опубликовали небольшую заметку об их результатах.


Результаты проекта «Питательный рис для мира» были недавно опубликованы в открытом доступе, что делает их доступными для общественности и для всех исследователей, которые захотят использовать эту информацию для своей работы.

Цель проекта состояла в том, чтобы предсказать структуру белков основных сортов риса, которые могли бы однажды помочь фермерам лучше размножать рисовые штаммы. Определение структуры белков является чрезвычайно сложным и дорогостоящим процессом, а в рисе содержатся тысячи различных белков. Поэтому мы обратились к World Community Grid, за помощью в этой сложной задаче.

Мы описали нашу работу в небольшом документе, который был опубликован на сервере предварительной печати BiorXiv лаборатории Cold Spring Harbor. Исследователи теперь могут читать о том, как были созданы рисовые структуры проекта «Питательный рис для мира» и выбраны лучшие модели. В документе также описывается веб-сервер, который позволяет ученым найти интересующий конкретный белок и загрузить структуры. Форматы и процедура запроса подробно описаны для облегчения использования сервера и белковых структур. Весь набор данных можно также загрузить по запросу.

В зависимости от использования и реакции мы можем представить документ для публикации в более официальном журнале. Тем не менее, публикация этого документа официально завершает проект. Мы благодарим членов World Community Grid за то, что они пожертвовали свое время проекту «Питательный рис для мира». Для меня большая честь участвовать в этом проекте и иметь поддержку со стороны многих добровольцев.

новость на англ.

Команда Help Stop TB выбирает инструменты анализа данных

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.
Entry tags:

Важность социального поведения белка

13 февраля 2017

Кратко:
Какие белки наиболее вероятно взаимодействуют с другими белками и каким образом эти взаимодействия влияют на болезнь и на саму жизнь? Результаты данных, вычисленных World Community Grid используются, чтобы помочь создать индекс социабельности белков, который мог бы помочь в будущих достижениях в области биологии и медицины.

Доктор Алессандра Карбоне, главный исследователь проекта Help Cure Muscular Dystrophy (помогите вылечить мышечную дистрофию) , в настоящее время стала соавтором статьи, которая обращается к одному из фундаментальных вопросов о взаимодействии белок-белок. Используя данные из проекта, который проводился в два этапа на World Community Grid, исследователи разработали метод, чтобы определить, какие белки, скорее всего, будут взаимодействовать с другими белками. Доктор Карбоне говорит: "Идею можно суммировать как: скажите мне, что белок социабелен и я скажу вам, кто его друзья."

Приведенные выше рисунки представляют собой стыковочные протоколы белок-белок, которые обсуждаются в статье. Индекс социабельности белка был показан, чтобы применить к простым и сложным белковым стыковочными протоколам.

Как различные белки взаимодействуют друг с другом имеет важное значение для понимания хода развития жизни и болезни. Первые шаги идентификации белковых взаимодействий включают вычислительный поиск комплементарных поверхностей среди коллекции белков, потому что они с большей долей вероятности взаимодействуют между собой, как это было сделано с помощью World Community Grid для проекта Help Cure Muscular Dystrophy.

Тем не менее, некоторые белки как правило оценивают как прилипшие ко многим белкам, скрывая свои истинные взаимодействия. Доктор Карбоне и ее коллеги исследователи обнаружили алгоритм для повышения точности определения истинных взаимодействий белков с использованием коэффициента социабельности, чтобы компенсировать очевидную "липкость" некоторых белков.

Концепция социабельности вместе с правильными предсказаниями белковых участков связывания и соответствующей количественной оценки энергии взаимодействия, оказывается одним из важнейших компонентов для опознания партнеров белка. Доказано, что социабельность лучше опознает партнеров белка, чем геометрические формы взаимодействующих поверхностей. Эта работа приводит к свету новые направления исследований о принципах взаимодействия белков, которые могли бы стать основой для решения этой трудной вычислительной проблемы, представляющую наибольший интерес для биологии и медицины.

Спасибо всем волонтерам World Community Grid, которые внесли вклад в проект Help Cure Muscular Dystrophy!

Техническая аннотация:

Клетки представляют собой интерактивные живые системы, где движение белков, взаимодействие и регулирование являются по существу свободными от централизованного управления. Как физико-химические и геометрические свойства белка определяют что с чем взаимодействует остается далеким от полного понимания.

Мы показали, что охарактеризование поведения белка со многими потенциальными взаимодействователями в полном перекрестном стыковочном исследовании приводит к отточенной идентификации его клеточных/истинных/родных (партнеров). Определяем индекс социабельности, или S-индекс, отражающий нравится ли белку или нет спариваться с другими белками. Формально, мы предлагаем подходящую функцию нормализации, которая учитывает социабельность белка и комбинирует его с помощью простого интерфейса на основе (ранжирования) балла, чтобы опознать невзаимодействующих партнеров.

Мы показали, что социальность является важным фактором и что нормализация позволяет достичь значительно большей мощности опознания, чем тождество форм стыковочных баллов. Социальный эффект наблюдается также с более сложными алгоритмами стыковки. Стыковочные конформации оцениваются с использованием экспериментальных участков связывания. Эти последние приближения наилучшим образом связывают предсказанные участки, что достигло высокой точности в последние годы. Это делает наш анализ полезным для понимания глобальной идентификации партнера и предлагая опознавательные стратегии. Эти результаты противоречат ранее полученные данным, утверждающим, что проблемы определения партнера решаема через геометрическую стыковку.

новость на англ.
Entry tags:

Исследователи воссоединились с World Community Grid, чтобы громить детский рак

Автор: Исследовательская группа Smash Childhood Cancer
29 января 2017

Кратко:
Проект Help Fight Childhood Cancer сделал крупное открытие, когда они обнаружили несколько потенциальных кандидатов препарата для борьбы с нейробластомы. Сегодня мы вновь с гордостью сообщаем, что ведущий ученый проекта собрал международную команду, чтобы бороться с еще большим числом раковых заболеваний у детей.


Базовая проблематика

Ежегодно около 300 000 у детей обнаруживают рак и около 80-ти тысяч умирают от рака. В 2009 году World Community Grid вступил в бой, чтобы улучшить эти мрачные статистические данные, поддержав Help Fight Childhood Cancer (помогите бороться с детским раком). С помощью более 200000 добровольцев, которые пожертвовали вычислительное время своих устройств, проект помог ученым обнаружить несколько потенциальных кандидатов лекарства, которые могут привести к лечению нейробластомы, одного из наиболее распространенных видов рака у младенцев и детей младшего возраста.

Теперь, доктор Акира Накагавара, ведущий ученый из Help Fight Childhood Cancer, создал международную команду исследователей, чтобы искать лекарственные кандидаты для дополнительных видов раковых заболеваний у детей с помощью проекта Smash Childhood Cancer. И еще раз команда просит добровольцев со всего мира пожертвовать их неиспользованное время вычислений для исследования.

Жизнь, посвященная борьбе с раком

Решение доктора Накагавара бороться с раком возникло, когда он был еще ребенком. Его нежно любимому отцу, который был дантистом, был поставлен диагноз рака в то время как доктор Накагавара был в начальной школе. Он говорит: «Став свидетелем болезни моего отца, и в конечном счете его смерти, я решил посвятить свою жизнь борьбе с раком."

В медицинской школе, доктор Накагавара выбрал специализацию раковых заболеваний у детей. "Я чувствовал, что если бы я мог продвинуть исследования в области искоренения раковых заболеваний у детей, результаты также смогут быть применены к раковых заболеваниям у взрослых", объясняет он. В процессе своей карьеры он стал всемирно известным и уважаемым детским онкологом. Он путешествует по всему миру, чтобы работать с коллегами из многих стран, а также принимает активное участие в исследованиях и разработке новых методов лечения рака. В частности, он является авторитетом по нейробластоме, детскому раку, который формируется в определенных типах нервной ткани.

Борьба с детским раком с помощью добровольных вычислений

Работая с другими исследователями, д-р Накагавара определил несколько ключевых белков, которые связаны с нейробластомой. Но как только были идентифицированы эти ключевые белки, он знал, что нужно искать через библиотеку миллионов потенциальных медикаментов, чтобы найти любые, которые потенциально могут отключить эти белки и разрушить клетки нейробластомы.

Так, в 2009 году он обратился к добровольцам World Community Grid, которые жертвуют свое неиспользованное время вычислений для гуманистической науки и проект Help Childhood Cancer был создан. "Мы были взволнованы идеей такой массивной вычислительной мощности для нашего исследования," говорит д-р Nakagawara. "Нам также понравился аспект сообщества - то, что World Community Grid для всех, и каждый, кто с компьютером и доступом в Интернет, может участвовать."

Более 200000 человек со всего мира поддержали проект, загрузив программное обеспечение World Community Grid, которое позволяет части мощности своих компьютеров использоваться для выполнения виртуальных экспериментов от имени д-ра Накагавары. А в 2014 году исследователи объявили о крупном открытии семи потенциальных кандидатов лекарств, которые уничтожили клетки нейробластомы у мышей, а самое главное, сделали это, не вызывая каких-либо видимых побочных эффектов.

Расширение поиска

В то время пока он продолжает исследования перспективных лекарственных кандидатов, найденных в его первом проекте World Community Grid, д-р Накагавара и большая международная команда исследователей начинают новое исследование. Помимо дальнейшего исследования потенциальных методов лечения нейробластомы, новый проект Smash Childhood Cancer будет также искать новые методы лечения для:


  • опухолей головного мозга
  • опухоли Вильмса - злокачественной опухоли почки
  • гепатобластомы - рака печени
  • эмбрионально-клеточной опухоли - незрелых клеток, которые могут появиться в репродуктивной и центральной нервной системе у детей
  • остеосаркомы - рака кости
В будущем, Smash Childhood Cancer может расшириться, чтобы включить дополнительные виды детского рака.

Используя те же исследовательские инструменты и методы, которые привели к перспективным выводам в ходе проекта Help Childhood Cancer, подход Smash Childhood Cancer является поиском лигандов (химические соединения или молекулы), которые связываются с конкретными целевыми белками, участвующими в детских раковых заболеваниях, перечисленных выше. Под руководством доктора Накагавара расширенная исследовательская группа включает в себя следующие институты и ученых:


  • Медицинский центр Сага KOSEIKAN - Хидеки Izumi, PhD; Yuanyuan Ли,PhD; Ацуши Нагатомо
  • Chiba университет - Tyuji Хосино, PhD
  • Университет Гонконга - Годфри Чи-Фун Чан, доктор медицинских наук, МДД, MSc
  • Коннектикутский детский медицинский центр,Лаборатория геномной медицины Джексона и Школа медицины университета штата Коннектикут - Ching C. Lau, MD, PhD, FAAP
  • Университет Киото - Ясухиро Ямада, PhD
Ваша помощь имеет решающее значение

Сами по себе доктор Накагавара и его исследовательская группа имели бы огромные трудности скрининга миллионов химических соединений. К счастью, именно там World Community Grid может помочь - позволяя исследователям использовать методы виртуального скрининга для оценки этих соединений против специфических белков, связанных с раковыми заболеваниями у детей. Этот процесс виртуального скрининга позволяет исследователям прогнозировать эффективность многих препаратов в качестве потенциальных методов лечения рака.

Доктор Накагавара и его команда взволнованы и оптимистичны, начав новый проект, который имеет большой потенциал для многих детей и семей, страдающих каждый год от рака. Он говорит: "Мы надеемся, что все будут подписываться, внося свой вклад в этот проект, и также, расскажут своим друзьям. Чем больше волонтеров жертвует нам неиспользованное время вычислений, тем быстрее мы сможем громить детский рак... вместе ".

новость на англ.
Entry tags:

Перехитрим Эболу вместе приближается к завершению начального этапа

Автор: Д-р Хэл Вассерман
Научно-исследовательский институт Скриппса
26 января 2017

Кратко:
Исследовательская группа Outsmart Ebola Together провела огромное количество экспериментов виртуальных стыковок и они теперь готовы выйти на новый этап своего исследования.


Вирус Эбола унес жизни многих тысяч людей в 2014 году во время крупнейшей вспышки заболевания, с тех пор, как он был впервые обнаружен в 1976 г. Важно отметить, что исследования показали, что длительный период инкубации вируса и наш чрезвычайно соединенный современный мир может позволить вирусу распространиться на новые географические регионы и через океаны. В настоящее время нет никаких утвержденного лечения или вакцины для этой смертельной болезни и поиск эффективного противовирусного препарата для лечения заболевания является высокоприоритетным.

Перехитрим Эболу вместе в настоящее время приближается к завершению своего первого этапа, проведя сотни тысяч стыковочных вычислений. На этом этапе мы смоделировали связывание потенциальных лекарственных препаратов малых молекул против атомных структур белков семейства filovirus. Мы, в частности, направлены на участок связывания с рецептором (RBS) вируса Эбола гликопротеина (GP), который играет ключевую роль в проникновении вируса в клетку в клетках человека.

Чтобы Эбола инфицировал клетки человека, RBS должен связаться с рецептором клеточной мембраны, тем самым пропитывая GP в одной из внутренних клеточных частях, известных как эндосомы. Оказавшись внутри эндосомы, присутствие ферментов и кислой среды трансформирует молекулярную структуру GP, что позволяет ему сливаться с эндосомной стенкой и таким образом получить доступ к цитоплазме.

Наше исследование в настоящее время расширяется, чтобы рассмотреть несколько этапов в динамических молекулярных превращений GP и других белков Эбола. Эти преобразования имеют важное значение для жизненного цикла вируса, и следовательно, представляют собой идеальную мишень для разработки эффективных противовирусных препаратов.

новость на англ.
Entry tags:

Знакомьтесь, член команды World Community Grid, Джонатан Армстронг

19 января 2017

Кратко:
Роль этого техасца с World Community Grid сфокусирована на помощи организации исследовательского рабочего процесса и он точно так же сосредоточен вне работы. Познакомьтесь с Джонатаном!

Джонатан в Остине, штат Техас, офис компании IBM

Первоначально родом из района Сан-Антонио, Джонатан Армстронг непреходящий техасец. Он получил степень бакалавра в области компьютерной техники в Техасском университете и интернирован в IBM в течение его выпускного года. Сразу после окончания школы, он был нанят на работу в Остине, в офисе компании IBM в подразделении услуг.

"Наше внимание было сосредоточено на прорывных технологиях," говорит он. "В 2001-м году, когда я начал работать в IBM, эти технологии включали виртуализацию, автоматизацию и сетевые вычисления." В течение нескольких лет, Джонатан был вовлечен в доказательство концепции и привлечения клиентов работы по этим технологиям, помогая определить, каким образом они могут получить лучшие приложения реального мира для различных рынков IBM. Он также курировал студента колледжа по имени Кит Uplinger, который впоследствии стал одним из его товарищей по команде World Community Grid.

Накопленный опыт Джонатана в конкретной прорывной технологии - распределенных вычислениях - был снова применен с 2006 года, когда он присоединился к World Community Grid. С самого начала его внимание было сосредоточено на исследовательских приложений, используемых учеными, чьи проекты работают на World Community Grid. Большая часть его работы заключается в интеграции программных приложений, выбранных нашими партнерами по научным исследованиям в платформу World Community Grid. Он также участвует в BOINC, платформе с открытым исходным кодом, используемой World Community Grid, а также рядом других проектов добровольных вычислений, а также оказывает помощь в управлении рабочими юнитами. "Это очень маленькая команда, но очень продуктивная", говорит он.

Первый проект World Community Grid над которым Джонатан работал был Help Defeat Cancer<, которая запускался в 2006 и 2007 годах Несколько лет спустя, у отца Джонатана был диагностирован рак. "Вы или кто-то кого вы знаете, собирается быть диагностированным одним из заболеваний, с которыми World Community Grid работает, чтобы победить," говорит он. "Быть связанным с фундаментальными исследованиями, где на самом деле начинается работа, является содержательным способом быть частью решений." К счастью, отец Джонатана теперь без рака.

Джонатан проверяет свой новый беспилотный Quadcopter

Вид Джонатана с дрона

Джонатан и его жена были женаты в течение 19 лет. У них трое маленьких детей, которые являются основным фокусом внимания их времени и энергии вне пределами работы. Когда он находит время он любит слушать живую музыку вокруг Остине. Джонатан также любит быть на открытом воздухе и тратит время, пилотируя его новый кваддрон.

Как и все члены команды World Community Grid, Джонатан благодарен людям, которые помогают сделать работу возможной. Он говорит: "Большое спасибо добровольцам. Без вас и ресурсов, которые вы жертвуете, мы не могли делать то, что мы делаем".

отсюда
Entry tags:

Большие данные и большие планы: следующие шаги для раскрытия тайн генома

Автор: Wim Degrave, Ph.D.
Лаборатория Института функциональной геномики и биоинформатики Освальдо Круза - Фиокруз
15 декабря 2016

Кратко:
Роль World Community Grid в проекте Uncovering Genome Mysteries закончилась, но работа исследовательской группы продолжается, поскольку они анализируют результаты расчетов и готовятся применить данные к медицине, сельскому хозяйству и другим практическим применениям.

Ныряльщик собирает образцы от seawood у берегов Австралии. Uncovering Genome Mysteries проанализировали белковые последовательности из широкого разнообразия форм жизни во многих средах, таких, как океан.

Вводная информация

Проект Uncovering Genome Mysteries начался на World Community Grid в ноябре 2014 года с целью анализа белковых последовательностей, чтобы помочь понять как организмы функционируют и взаимодействуют друг с другом и окружающей средой. Проект начался со 120-ти миллионов предсказанных белковых последовательностей из примерно 150,000 организмов. Эти белковые последовательности и организмы представляют собой разнообразие известных или неописанных форм жизни в нашей биосфере. Они пришли из организмов в пробах, взятых из различных сред, в том числе воды и почвы, а также снаружи и изнутри растений и животных. Дополнительно были добавлены 70 миллионов последовательностей, полученных из анализа предполагаемой генетической информации от микробных морских экосистем из Австралии с целью добавить к идентификации возможных функциональных возможностей этих последовательностей. В июле 2015 года мы добавили еще 20 миллионов новых предсказанных последовательностей белков.

Благодаря полным энтузиазма вкладам более чем 76000 добровольцев World Community Grid все эти белковые последовательности были проанализированы приблизительно за 24 месяца.

Uncovering Genome Mysteries был сложным и амбициозным проектом. Анализируя все предсказанные ферменты и другие белки, кодируемые в генетической информации, известной до сих пор из всех организмов и форм жизни от нашей биосферы является большой задачей. В связи с развитием новых технологий секвенирования для быстрого и дешевого определения генетического кода, дополнительная базовая информация становится доступной все возрастающими темпами, что делает более трудным выполнение такого полного сравнительного анализа в будущем.

Наша сложная задача выполнения приблизительно 100 квадриллионов сравнений в настоящее время завершена. Получены данные, объемом более 30 терабайт сжатой информации (более 150 терабайт несжатых), хотя каждое сравнение приводило лишь к одной строке чисел только для последовательностей белка с очень высокой вероятностью сходства.

Результаты на сегодняшний день и планы на будущее

И что дальше? Исследовательская группа Fiocruz провела в прошлый год разрабатывая и тестируя новые алгоритмы для преобразования вывода из сравнения с расчетами расстояния между геномами включенных организмов. В научной литературе приводятся много различных способов сделать это, в зависимости от целей анализа и мнений по эволюционной биологии.

Результаты Uncovering Genome Mysteries можно суммировать следующим образом:

1. Более полная и точная информация теперь доступна о структуре и функциях белков, кодируемых живыми организмами в нашей биосфере. Другие белки изучаются, с ними экспериментируют с каждым днем ​​в тысячах лабораторий по всему миру, и используя результаты сравнения, выполненных в рамках проекта, функциональные параллели могут быть проведены для белков, которые показывают структурное сходство между организмами. Это особенно ценно, когда предсказанные фрагменты белка сравнивают с неохарактеризованными организмами, например в окружающей среде и экологии исследований, таких, как возникший из лаборатории соисследователя д-ра Торстена Томаса и его команды из центра по морской биоинновации и школьной биологии, Земли и наук об окружающей среде при университете Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия. Полученная база данных с этими функциональными аннотациями будет обнародована в следующей версии нашей базы сравнения белка, ProteinWorldDB, в ближайшие месяцы.

2. Обнаруженные с помощью сравнения новые функции белка могут иметь медицинские, сельскохозяйственные, технологические или промышленные применения. Они могут быть как новыми биофармацевтическими, биоинсектицидами, биодеградацией отходов или ферментами для производства химических веществ, но особенно, когда часть новых биохимических способов в клетках, которые помогают лабораториям по разработке новой зеленой химии или производству энергии или биосинтезу и трансформации новых препаратов. Это также добавляет к растущим знаниям биотехнологии и синтетической биологии.

3. Группа в Фиокруз разработала новые способы для сравнения геномов разных организмов. Традиционно такие исследования рассматривают то, что сохраняется между геномами в результате вычисления расстояний, которые используются для филогенетических исследований и оценки эволюционных взаимоотношений между организмами. Тем не менее, мы считаем, что это только часть картины и команда ФОК разработала новый алгоритм, который также принимает во внимание различия. Это было связано с новым методом визуализации для таких сравнений, что приводит к значительно более быстрому способу добавления новых данных к изображению. Мы надеемся, что этот метод позволит нам отслеживать данные новых организмов, которые становятся доступными, добавляя результаты к растущей базе данных ProteinWorld DB.

Спасибо всем волонтерам World Community Grid, которые поддержали этот проект и мы планируем поддерживать связь, как у нас есть дальнейшие новости о наших текущих исследованиях.

новость на англ.
Entry tags:

Познакомьтесь с членом команды World Community Grid: Кит Аплингер

6 декабря 2016

Кратко
Технический руководитель World Community Grid не только наслаждается решением всех видов сложных проблем, он любит помогать другим делать то же самое. Знакомьтесь с Китом Аплингером в этой статье.

Будь то тренировка детских спортивных команд собственных детей или помощь ученым в разворачивании нового протокола отбора проб на World Community Grid, Кит Uplinger всегда готов к трудностям, особенно когда это означает помощь другим.

Ранее в этом году Кейт снялся в видео нашей речи на народной премии Webby Awards.

Кит вырос в технически ориентированной семье в Остине, штат Техас, где его отец работал в IBM. Всегда влекомый к математике и технологии, Кит начал программировать еще в начальной школе. После того как его семья установила выделенное подключение к Интернету, он стал еще более целеустремленным. "Я был онлайн почти 24/7, программируя и исследуя компьютерные компоненты," говорит он.

Он получил степень бакалавра в области компьютерных наук в Техническом университете Техаса и начал прохождение стажировки в IBM во время своего второго года обучения. С самого начала его работа была сосредоточена на грид-технологии, которая включает в себя связывание компьютерных ресурсов из нескольких мест для достижения общей цели. После окончания школы он был принят на работу на полный рабочий день для работы в World Community Grid, которая не так давно началась.

С тех пор он имел отношение почти ко всем частям платформы World Community Grid, в том числе разработке скринсейверов проекта, управлению серверами, запуску среды тестирования, разработке веб-сайта, а также работе в тесном сотрудничестве с группой BOINC, чтобы помочь с платформой с открытым исходным кодом, на которой работает World Community Grid. "Я остался с World Community Grid для решения проблем," говорит Кит. "Многие люди работают на одном продукте, но наша сфера шире. Каждые несколько месяцев у нас есть новый проект, который должен выйти к большим группам людей во всем мире."

Кит в настоящее время технический руководитель World Community Grid. Его последний, связанный с работой, вызов - руководство работой World Community Grid по асинхронному обмену репликами, новому протоколу отбора образцов, разрабатываемому исследовательской группой для FightAIDS@Home - Фаза 2. Он объясняет: «Когда World Community Grid получает завершенные рабочие юниты (научно-исследовательские задачи) назад от устройств добровольцев, мы не посылаем результаты исследователей, пока вся партия единиц работы не будет завершена. Это не всегда идеально подходит для исследователей, таких как команда FightAIDS@Home, которым нужно обработать их результаты более быстро. С помощью асинхронного обмена реплик эти исследователи получат свои данные обратно быстрее, что позволит им анализировать свои данные быстрее."

"Мы не делали ничего подобного с нашими рабочими юнитами раньше. Асинхронный обмен точной копией имеет потенциал расширить научные возможности World Community Grid," говорит Кит. "Это не только помогает науке, но также может быть полезным для технологической стороны других проектов."

Когда он не решает сложные задачи для World Community Grid, Кит проводит время в кругу его семьи, который включает жену Эрику и их двух маленьких детей. Он наслаждается, тренируя его детские футбольные, баскетбольные, американско футбольные и бейсбольные команды. При росте 6'4"(193 см) он грозный баскетбольный противник и любит играть, когда он может. Его семья также любит путешествовать в Соединенных Штатах (на машине по возможности) и во всем мире. В последнее время он и его жена участвовали в Baatan Death Memorial March, сложном походе через пустыню Нью-Мексико, который чтит военнослужащих, защищавших Филиппинские острова во время Второй Мировой войны.

Множеству добровольцев, которых он обслуживал в течение многих лет, Кейт говорит: "Спасибо за ваши постоянные усилия, чтобы помочь найти ответы на самые сложные вопросы науки. Я надеюсь, что мы можем вырасти до миллионов добровольцев и когда-нибудь я хотел бы видеть нас вылечивающими рак".

Entry tags:

Команда FightAIDS@Home Team вновь запускает фазу 1

Автор: исследовательская группа FightAIDS@Home
1 декабря 2016

Кратко:
Мы рады сообщить, что мы возобновляем первую фазу проекта FightAIDS@Home. В сотрудничестве с World Community Grid и благодаря входящим в их состав добровольцам по всему земному шару, виртуальный скрининг с высокой пропускной способностью будет осуществляться путем воздействия на белок капсида ВИЧ-1 с целью обнаружения новых химических соединений, чтобы победить вирус СПИДа (ВИЧ). Подробнее в этой новости.

История вопроса

Во время созревания вируса ВИЧ, ВИЧ-1 белок капсида (CA) компонуется с тысячами копий к формам ядра капсида ​​[ссылка 1] с характерной конической формой (смотри рисунок 1C). Это ядро ​​охватывает вирусный геном РНК. После входа ВИЧ в клетки-хозяева, ядро ​​капсида высвобождается в цитоплазму и она диссоциирует в связи с обратной транскрипцией не выясненным полностью способом. Это приводит к импорту ДНК вирусного генома в ядра клетки-хозяина, где он встраивается в ДНК хозяина, завершая инфекцию.

Решающая роль белка СА в ранних и поздних стадиях вирусной репликации жизненного цикла привела к недавним усилиям по разработке лекарственных средств, нацеленных на зрелую форму белка. В настоящее время ни одна из этих молекул не используется в клинике, а некоторые сталкиваются с естественным полиморфизмом и устойчивыми мутациями [ссылка 2]. Таким образом, дальнейшее развитие препаратов, ориентированных на белок СА, по-прежнему необходимо.

Различные уровни структуры белка капсида

Белок CA состоит из последовательности 231-х аминокислот, которые складываются в 3 различные области (рис 1А): N-концевой домен (N-тер), компоновщик и домен С-концевой (С-тер). Этот белковая цепь комплексно соединяется с другими цепями для образования гексамеров (рис 1B) или пентамеров; которые компонуются вместе, чтобы сформировать поверхность конуса фуллерена ядра капсида (рис 1C). Есть несколько моделей компоновки ядра, но все они состоят из ~ 200 гексамеров и ровно из 12 пентамеров.

Рисунок 1: Белковая структура капсида ВИЧ-1

Виртуальный скрининг с высокой пропускной способностью

Команда FightAIDS@Home работает с World Community Grid, чтобы найти активные соединения, которые могут прикрепляться к CA белкам и медиируют сборку ядра капсида. Этот вычислительный эксперимент будет осуществлен с использованием программного обеспечения AutoDock Vina [ссылка 3].

Благодаря волонтерам, около 2 миллионов молекул будет отскринено через ~ 50 конформаций белка капсида, и мы надеемся, приведет к уменьшению отбора молекул. Это станет отправной точкой процесса обнаружения лекарств, нацеленных на белок капсида ВИЧ-1.

При поддержке наших сотрудников "Взаимодействия с ВИЧ и вирусной эволюции" (HIVE, экспериментальные биологические анализы и анализы в отношении инфекционности будут проводиться для определения, действительно ли выбранные соединения могут быть оптимизированы в качестве перспективного лекарственного кандидата.

Четыре исследуемых кармана

На основе рентгеновских структур белка CA, модели ядра и компьютерных анализов их гибкости, четыре исследуемых кармана были отобраны на поверхности компоновки гексамера (см рисунок 2).

Рисунок 2: Четыре исследуемых кармана

Эти карманы включают либо один мономер (как карман 2 вдоль домена линкера), на границе раздела двух мономеров (карманы 1 и 4), или шестикратный интерфейс (карман 3).

Мутагенез экспериментов показал, что стабильность ядро ​​точно настроена, чтобы обеспечить упорядоченную декомпоновку во время ранней стадии цикла репликации вируса [ссылка 4]. Именно поэтому выбор соединений будет сделан либо для молекул, которые могли бы стабилизировать или дестабилизировать гексамер; при условии, что оба действия могут оказать влияние на равновесие ядра.

Наша команда из научно-исследовательского института Скриппса в Сан-Диего, включающая в себя д-ра Pierrick Craveur, д-ра Стефано Форли и профессора Артура Олсона, действительно ценит поддержку этот проекта, получаемую от добровольцев World Community Grid по всему земному шару.

новость на англ.

Исследователи Drug Search for Leishmaniasis сделали данные общедоступными

Автор: д-р Карлос Мускус Лопес
Координатор молекулярной биологии и вычислительного отдела, PECET Университет Антиокия
14 ноября 2016

Кратко:
Мсследовательская группа Drug Search for Leishmaniasis создала интерактивную базу данных результатов с наивысшей оценкой, полученных в своем исследовании на World Community Grid. Эта база данных поможет ускорить работу других ученых, которые проводят подобные исследования.

Выше приведена иллюстрация того, как лиганды (лекарства) прогнозируются связываться с каждым из белков конформации DHODH, извлеченных из экспериментов смоделированных на World Community Grid. DHODH является одним из основных белков, ассоциированных с выживанием паразита, который вызывает лейшманиоз.

История вопроса

Проект Drug Search for Leishmaniasis был создан с целью выявления потенциальных новых методов лечения лейшманиоза, запущенной тропической болезни, поражающей более двух миллионов человек в 98 странах ежегодно. Существующие медикаментозные методы лечения для лейшманиоза могут вызвать серьезные побочные эффекты, что приводит к острой необходимости новых, безопасных и недорогих лекарственных соединений против лейшманиоза.

С помощью массированной вычислительной мощности, пожертвованной более чем 120000 добровольцами World Community Grid, они определили несколько лекарственных соединений, которые могут стать улучшенными лекарствами для этого заболевания. Команда также создала открытую базу данных результатов c наивысшей оценкой, которая доступна для ученых и общественности.

Новая база данных объединяет белки с соединениями

Исследовательская группа проекта в PECET, Университете Антиокии в Колумбии использовали программное обеспечение AutoDock Vina для поиска по базе данных "Цинк" коммерчески доступных соединений для тех, которые, как представляется лучше связываются с 50-ю выбранными целевыми белками, включенными в лейшманиоз.

Вы можете получить доступ к базе данных, созданной командой Drug Search for Leishmaniasis по адресу:

http://ubmc-pecet.udea.edu.co/index.php/dsfl/

База данных позволяет выбрать любой белок, изученный в виртуальном скрининге, основываясь на его PDB (Protein Data Bank), ID или имени белка. После выбора белка, основная информация о белке появляется вместе со ссылкой PDB и визуализатором для изучения структуры белка, не выходя из базы данных. В разделе под информацией белка, перечислены 20 лучших связывающих соединений для данного белка, со ссылкой на детали каждого соединения и соответствующего балла стыковки VINA. В нижней части списка есть опция для загрузки данных в формате CSV.

При выборе одного из обязательных соединений из списка для данного белка-мишени показывается информация о молекуле (ее физико-химические свойства), картина 2D-структуры, а также ее связь с базой данных ZINC. Перечень других белков со значительным стыковочными баллов с этим соединением предоставляется. Это также можно загрузить в формате CSV.

Исследователи надеются, что эта информация будет ценной для других ученых, расследующих методы лечения этой забытой тропической болезни,. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения информации о соединениях с более низкой оценкой, не перечисленых в базе данных.

Если вы используете информацию из этого хранилища просьба указать: Очоа, Р. и др. "Поиск Препарат для лейшманиоза: подход виртуального скрининга с помощью распределенных вычислений." Журнал Computer-Aided Молекулярный дизайн, 2016, 30 (7): 541-552.

Спасибо всем волонтерам World Community Grid, которые пожертвовали вычислительное время для этого проекта.

новость на англ.
Entry tags:

Исследователи OpenZika выбирают и тестируют потенциальные антивирусные препараты

Автор: Исследовательская группа OpenZika
3 ноября 2016

Кратко:
Исследователи OpenZika готовы начать лабораторные испытания для пяти химических соединений, которые могут привести к потенциальным лекарствам. В этой новости исследовательская группа обсуждает почему поиски анти-Зика настолько важны, описывает процесс выбора лекарственных соединений для тестирования и обобщает работу, которую они и IBM сделали (пока что), чтобы опубликовать данное исследование.

история проекта

Лидеры OpenZika (слева направо) д-р Каролина Horta Andrade,
Д-р Александр Перриман и д-р Шон Ekins. Алекс одет в рубашку поло OpenZika, доступную для покупки на Zazzle.


Проект OpenZika ищет лекарственные кандидаты для лечения вируса Зика у людей, которые были инфицированы. Проект ориентирован на ключевые белки, которые вирус Зика вероятно, использует чтобы выжить и распространяться в организме. Для того, чтобы разработать анти-Zika препарат, исследователи должны определить, какие из миллионов химических соединений могут быть эффективными при вмешательстве с этими ключевыми белками. Эффективность каждого соединения испытывается в виртуальных экспериментах, называемых "расчитываемая стыковка", выполняющихся на компьютерах добровольцев World Community Grid и устройствах на Android. Эти расчеты помогают исследовательской команде сфокусироваться на наиболее вероятных соединениях, которые могут в конечном итоге привести к противовирусной терапии.

Важность поиска противовирусного препарата

Несмотря на то, что несколько лабораторий делают экраны на основе клеток с лекарствами уже утвержденными агентством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), нет почти никакого шанса у "хитовых" соединений, которые были определены до сих пор, быть одновременно достаточно мощнымии против вируса Зика и также безопасными для беременных женщин. Эти другие лаборатории выполняют "высокопродуктивный скрининг" (HTS) в условиях проведения экспериментов на практике; быстрая природа этих анализов может вызвать много "ложных отрицательных результатов" (то есть, активные соединения могут быть ошибочно приняты за липу).

В некоторых экспериментах мы также стыкуем утвержденные FDA лекарства, но кроме того, мы стыкуем препараты, одобренные в Европейском Союзе и множество "клинических кандидатов "Национального центра исследования здоровья"» (что дает нашему набору данных размер в 7600 перспективных, в отличие от только тестирования около 800 до 1500 утвержденных FDA лекарств). Кроме того, другие наши эксперименты предполагают стыковки с гораздо большим набором 6-ти миллионов различных коммерчески доступных (не так перспективных или оптимизированных) "хитовых и похожих-на-лидеров" соединений, которые могли бы заложить основу для будущих исследований по разработке лекарственных средств.

Наши виртуальные экраны также могут дать ложные отрицательные и ложные положительные результаты, но когда мы идентифицируем небольшое количество соединений-кандидатов для наших сотрудников, чтобы проверить в мокрой лаборатории клеточных анализов, их анализы могут быть выполнены с меньшим количеством материала более точным образом.

Насколько нам известно, все лаборатории все еще на долгом пути от открытия новых лекарств против Зика и все мы должны работать вместе и преследуем различные и взаимодополняющие подходы. Кроме того, основываясь на нашем опыте с тем, как другие вирусы, в конечном итоге, приобретают лекарственную устойчивость, чтобы уклониться от лекарства, миру, вероятно, нужно будет обнаружить несколько различных типов лекарств против Зика, которые могут быть использованы в комбинированной терапии, для того, чтобы замедлить развитие версии "супербактерии".

В настоящее время совершается целый ряд усилий по созданию вакцины против вируса Зика. Тем не менее, вакцины не помогают людям, которые уже имеют инфекцию. Хотя прогресс разработки вакцины был достигнут, это займет несколько лет, прежде чем они окажутся эффективными и безопасными и прежде, чем достаточно доз сможет быть массово произведено и распространено. Даже после того как одобренные вакцины станут доступными и распространены среди общественности, не все люди будут вакцинированы. Следовательно, в настоящее время и в будущем, необходимы лекарства для инфекции Зика.

Прогресс по выбору соединений для лабораторных испытаний

ZIKV NS3 хеликаза с тремя ингибиторами кандидатов, отобранных виртуальным скринингом, показанные как поверхности, способные к растворению, с различными оттенками зеленого цвета. Идентификация этих кандидатов и видео были сделаны д-ром Александром Л. Перриманом.

Мы начали этап анализа проекта, сосредоточив внимание на результатах против хеликазы кристаллической структуры apo NS3 (apo означает, что белок не был связан ни с чем, например, как кофактор, ингибитор или нуклеиновая кислота). Эта хеликаза NS3 является составной частью вируса Зика, что позволяет ему реплицироваться. В первых результатах скрининга, рассмотренных нами, около 7600 соединений в композиционной библиотеке, состоящей из утвержденных препаратов Администрацией пищевых продуктов и медикаментов США + препараты, одобренные в Европейском Союзе + коллекция клинической библиотеки американского Национального института здравоохранения были пристыкованы против этой геликазы. Ниже приведены результаты этого скрининга:

- 150 соединений прошли энергетические и взаимодействия на основе док-фильтров, а также их предсказанные связывающие режимы были осмотрены и измерены в деталях.
- Из соединений, которые были обследованы в деталях, 16 соединения прошли этот этап визуального осмотра своих состыкованных режимов
- Из соединений, прошедших визуальный осмотр, 8 прошли последующию проверку на основе медицинской химии
- 6 из них могут быть заказаны (1 стоимостью свыше $ 100,00 за миллиграмм (и нам обычно требуется по крайней мере 10 миллиграммов для процесса контроля качества и анализов) и 1 было запрещено Агентством США по борьбе с наркотиками)

Впоследствии, пять из шести соединений, приобретенных нами, прошли исследования по контролю качества для проверки их идентичности и чистоты. Эти пять соединений недавно были отправлены в Калифорнийский университет в Сан-Диего для тестирования в пробирке против вируса Зика д-ром Jair L. Сикейра-Нето, одним из исследователей для OpenZika.

Для получения дополнительной информации об этих экспериментах, пожалуйста, посетите наш веб-сайт.

Кроме того, мы в настоящее время визуально инспектируем около 260 дополнительных соединений, которые прошли больший и более разнообразный набор док-фильтров против новой РНК-связанной NS3 хеликазы кристаллической структуры (используя одну и ту же композиционную библиотеку лекарственных средств, утвержденную в США и ЕС + клинические кандидаты Национального Центра Исследования Здоровья ). Дюжина новых кандидатов были определены с тех пор.

Поиск дополнительных сотрудников

Мы ищем новых сотрудников, которые могут предоставить дополнительные навыки. В частности, мы ищем лаборатории, которые могут помочь с различными типами клеточных анализов и, в частности, в основанном на ферментах анализе вирусных белков Зика. Доктор Сикейра-Нето выполняет пару типов анализов на основе клеток, но несколько различных подходов разрабатываются для испытаний соединений против Зика (и каждый тип анализа имеет свои сильные и слабые стороны). Иметь результаты различных типов анализов полезно для оценки наших соединений-кандидатов.

Наша опубликованная в Публичной Научной Библиотеке статья о забытых тропических болезнях: "OpenZika: Проект IBM World Community Grid для ускорения поиска лекарства от вируса Зика", была опубликована 20-го октября и ее уже просматривали более 2100 раз. Другой научный документ, названный "Иллюстрируя и гомологически моделируя белки вируса Зика", как мы надеемся близок к тому, чтобы быть наконец принятым. Возможно, эти статьи помогут привлечь дополнительное внимание к проекту и способствовать формированию нового сотрудничества.

Сбор средств

Недавно мы создали витрину на Zazzle с логотипом OpenZika на многих различных штуковинах, таких как футболки, рубашки поло, кружки, пуговицы, коврики для мыши и корпуса телефонов. Zazzle определили базовую цену деталей, и мы затем установили 10% от базовой цены, как нашу "прибыль", которая будет вся пожертвована на приобретение и тестирование соединений для проекта OpenZika. В то же время, ношение одежды, имеющую логотип OpenZika логотип помогает распространению. И весело носить искусство ботаников.

Команда OpenZika работает на грантах от Национального Института Здоровья, CNPq (бразильское агенство финансирования), а также других организацияй, чтобы попытаться собрать средства на покупку и тестирование соединений.

Далее идет информация о продвижении проекта и куева туча ссылок на текстовые, аудио и видео новости с упоминанием OpenZika