Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
SETI25
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Рейтинг: 1.00. Голосов: 1.

Исследования структуры белка в проекте CAS@home

Запись от SETI25 размещена 20.06.2020 в 07:54

Исследования структуры белка в проекте CAS@home

Область исследований: структура белка
Институт: Институт вычислительных технологий, CAS
Применение: TreeThreader

Введение

Понимание структур и взаимодействий белков необходимо для понимания их механизмов и, следовательно, необходимо для полного понимания жизненных процессов на молекулярном уровне. В настоящее время более семи миллионов случаев белка достигают точности ЯМР среднего разрешения, или последовательности помещаются в базу данных UniProtKB / TrEMBL, но только 50000 из них имеют экспериментально решенные структуры. Высокий спрос сообщества на белковые структуры поставил компьютерное прогнозирование белковой структуры, на беспрецедентно важную позицию.

Однако для предсказания структуры белка требуется огромное вычислительное время. Например, многопоточность, ведущий метод прогнозирования структуры белка, занимает очень много времени, поскольку последовательность запросов должна быть выровнена по всему шаблону в базе данных. Работа на добровольных началах - это просто отличный шанс для предсказания структуры белка.

Наша цель - разработать новую практическую программу потоков, которая может учитывать парное взаимодействие. Доказано, что общий случай (рассматриваются все парные контакты) задачи NP-труден. Итак, мы обратимся к использованию вложенного графа для описания частей контактов шаблона (так же, как ковариационная модель для анализа вторичной структуры РНК), что может быть выведено с точки зрения вычислительной эффективности.

Учитывая шаблон T и последовательность запросов S, структура программы выглядит следующим образом:
Представлять шаблон несколькими вложенными графиками.

Здесь мы используем итеративный алгоритм для решения этой проблемы, в каждом раунде используем динамическое программирование для построения оптимального вложенного графа и удаляем все содержащиеся в нем контакты из исходного графа контактов.

Выровняйте каждый вложенный граф с последовательностью запросов.

Мы используем CRF (условные случайные поля) для моделирования этой проблемы. CRF - это вероятностная модель, и ее можно легко добавить.

Объединить выравнивания вместе.

Каждый вложенный граф даст выравнивание между шаблоном и запросом. Мы можем объединить их в одно выравнивание на уровне апостериорной матрицы вероятностей, используя технику вероятностной согласованности, или построить окончательную модель независимо, используя MODELLER, и затем выбрать лучшую.

Прогресс

Спасибо всем вам! Мы завершили первую версию TreeThreader. Хотя контактная информация о дальнем расстоянии еще не рассматривается, эта версия имеет сопоставимые характеристики по сравнению с современными методами, такими как HHpred.
Мы рассмотрим дальнейшие контакты и учтем эту информацию в нашей следующей версии TreeThreader. Кроме того, наш TreeThreader принял участие в CASP10 (Эксперимент в сообществе, по критической оценке, методов прогнозирования структуры белка), одном из конкурсов прогнозирования структуры, в котором тестируется большинство современных методов. Мы сообщим о нашей работе в CASP10, как только будут опубликованы официальные результаты CASP10.

Моделирование молекулярной динамики
Введение

LAMMPS - это пакет моделирования молекулярной динамики с открытым исходным кодом, распространяемый SandiaNationalLaboratories.

Благодаря CAS @ Home, исследовательская группа в CNMM, Университет Цинхуа, использует универсальный интерфейс передачи заданий LAMMPS для запуска нескольких различных проектов, которые требуют крупномасштабного моделирования молекулярной динамики.

Первый проект LAMMPS, который будет запущен подобным образом CNMM, направлен на выполнение атомистического моделирования для изучения диффузии и транспорта молекулярного газа через наноразмерные каналы. Исследователи этого проекта - Ю Ван и Йозеф Эллингсен, главный исследователь - ЧжипинСюй.

Мотивация этого исследования заключается в разработке высокоэффективной и недорогой фильтрации для удаления летучих органических соединений (ЛОС) из азота и кислорода. Другими словами, это фундаментальное исследование новых способов фильтрации потенциально опасных химических веществ из воздуха, которым мы дышим.

Исследуемые фильтры основаны на иерархических сетях с участием наноструктурированных материалов. Расчеты, выполненные добровольцами, при статистическом анализе могут обеспечить профили свободной энергии для молекулярной диффузии.

Интерфейс передачи заданий LAMMPS / BOINC, используемый в этих исследованиях, разработан в сотрудничестве между Институтом физики высоких энергий, CAS, Лабораторией космических наук, Калифорнийский университет в Беркли, и CNMM, Университет Цинхуа. Интерфейс LAMMPS / BOINC доступен для других ученых для использования и адаптации для собственных исследований. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с CAS@home.

Пекинский электронный позитронный коллайдер
Введение

BES является детектором общего назначения, работающим на BEPC (Пекинский электронный позитронный коллайдер), и был запущен в строй в 1984 году, а производство - в 1989 году. Основные обновления были применены как на BEPC, так и на BES в период с 1995 по 1998 год, следовательно, BEPC обновлен до BEPCII, и BES является BESII и BESIII. BESIII - текущий детектор, работающий на BEPCII. BES - это первая экспериментальная установка для физики элементарных частиц, разработанная и реализованная в самом Китае и включающая несколько субдетекторов. Как детектор, BES составляет около 6 м в длину, 7 м по высоте и ширине и весит около 500 тонн. BESIII применяет множество передовых технологий детекторов из разных стран мира и подобен «глазу» BEPCII для захвата и измерения субчастиц, образующихся при столкновениях e + и e-, для изучения основной единицы и взаимодействия между частицами вещества на уровень микроструктуры. BESIII является единственным в мире детектором, который работает в области энергий от 2 до 5Gev, и около 200 физиков из 27 мировых исследовательских институтов присоединились к сотрудничеству BESIII для проведения исследований по физическим теориям, таким как сильные взаимодействия и слабые взаимодействия в области энергии Тау-Шарм.

Как и в других расчетах HEP-эксперимента, для BESIII обычно существует 3 вида вычислений:
Имитационные вычисления (также называемые вычислениями Монте-Карло): для имитации столкновений, происходящих внутри детектора.

Реконструкция вычислений: передача необработанных данных, полученных с детектора или сгенерированных с помощью моделирования, в данные с физическим значением.

Анализ Вычисления: Тест против физических теорий, основанных на восстановленных данных.
Среди всех этих 3-х вычислений BESIII SimulationComputing является наиболее подходящим для волонтерских вычислений, потому что для этого требуются очень ограниченные входные данные. Однако программное обеспечение, которое используется для запуска BESIII-моделирования (BOSS, BES OfflineSoftware), очень зависит от платформы, поэтому для выполнения заданий BESIII-вычислений в BOINC необходимо использовать технологии виртуальных машин.

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:
https://boinc.berkeley.edu/wiki/Simple_view
https://boinc.berkeley.edu/download_all.php
https://boinc.ru/forum/
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1_6922460.jpg
Просмотров: 295
Размер:	9.4 Кб
ID:	6305

Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1559978678117538718.png
Просмотров: 278
Размер:	434.7 Кб
ID:	6306

Нажмите на изображение для увеличения
Название: maxresdefault.jpg
Просмотров: 271
Размер:	67.1 Кб
ID:	6307

Нажмите на изображение для увеличения
Название: Moon-J14-Thebe.jpg
Просмотров: 263
Размер:	41.8 Кб
ID:	6308

Нажмите на изображение для увеличения
Название: unnamed.jpg
Просмотров: 253
Размер:	55.0 Кб
ID:	6309
Размещено в Без категории
Просмотров 120 Комментарии 0
Всего комментариев 0
Комментарии
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.