Questo è il topic ufficiale. Per non generare dispersioni di topic, si prega di usarlo per postare domande, osservazione e quant'altro relativo al progetto.
Ambito: Ricerca medica
Sito ufficiale:http://boinc.fzk.de/poem/
Il sito non è propriamente "Under construction", ma è evidente come sia nato da poco (esso, e il progetto stesso). Per esempio, non esiste ancora una sezione relativa allo scopo del progetto, ma nella home page vi è una introduzione, che qui di seguito traduco:
"Le proteine sono i microscopici macchinari di tutta la vita cellulare come noi la conosciamo. Queste molecole grandi fino a 100.000 atomi si dispiegano fino a formare una forma tridimensionale, che permette loro di espletare le loro funzioni.
Esse includono tutta la chimica cellulare (metabolismo), conversione dell'energia (fotosintesi) e trasporto (trasporto dell'ossigeno), trattamento dei segnali nel cervello (neuroni), risposta immunitaria e moltri altri, spesso con un'efficienza ineguagliata da nessun processo umano. Il malfunzionamento delle proteine è spesso legato a malattie, e fin'ora sono state identificate migliaia di malattie legate proprio a queste disfunzioni (ma delle relative proteine non si conosce la struttura).
Per capire, controllare o perfino costruire proteine, dobbiamo studiare la loro struttura, che è molto più difficile da ottenere rispetto al sapere la sua composizione chimica (sequenza). Unendovi a questo progetto voi contribuirete all'approccio computazionale a:
predire la struttura biologicamente attiva delle proteine
comprendere i meccanismi di elaborazione dei segnali durante l'interazione fra le proteine
capire le malattie legate al malfunzionamento delle proteine
sviluppare nuove medicine sulla base delle strutture tridimensionali di proteine biologicamente importanti.
POEM@HOME implementa un nuovo approccio per capire questi aspetti, che ben si adatta al calcolo distribuito. L'approccio scientifico dietro POEM@HOME è la realizzazione computazionale dell'"ipotesi termodinamica", che fece vincere a C. B. Anfisen il Premio Nobel per la Chimica nel 1972.
POEM@HOME è un progetto puramente accademico, senza scopo di lucro, mirato all'accrescimento della nostra comprensione della struttura e funzione biomolecolare delle proteine. Tutti i risultati sostanziali di POEM@HOME verranno pubblicati su riviste internazionali, dando il giusto credito ai volontari di POEM@HOME.
Per aderire al progetto tramite BOINC:
Il progetto non compare nell'elenco che presenta BOINC. Perciò bisogna inserire manualmente il seguente link: http://boinc.fzk.de/poem/
Stato del progetto e delle iscrizioni:
Il progetto è attivo, in fase di Beta test. Le iscrizioni sono aperte.
Presenza di un forum:
Sì. L'url è http://boinc.fzk.de/poem/forum_index.php
Disponibilità delle WU:
Eccellente. Da quello che ho compreso, il carico di lavoro è teoricamente infinito, dato che le nuove WU vengono generate partendo dai risultati rispediti indietro.
Caratteristiche delle WU:
Le WU hanno durata molto diverse tra loro a seconda del tipo di proteina studiata. Sul mio Athlon 3800+ si varia da 6/7 minuti a 9 ore e mezza.
Il tempo di completamento è di 7 giorni.
Minimum quorum (numero di WU necessarie dotate di risultato affinché sia valida l'elaborazione): 1
Initial replication (numero di WU inviate): 1
RAM impegnata per singola WU: circa 27/28 megabyte.
RAM impegnata per singola WU relativa al CASP8: fino a 180 megabyte.
Crediti:
Come intuibile, si passa da 1,20 a circa 145 a seconda della WU elaborata.
Requisiti minimi a livello hardware/software:
Non sono chiaramente espressi, ma sicuramente l'hardware richiesto non è esoso, specie per quanto riguarda il consumo di RAM. I sistemi operativi supportati sono Windows e Linux. Per ora, non Macintosh.
Screensaver:
Non presente.
---------------
Dato che, come detto prima, le sezioni del sito sono ancora in fase di completamento, ho deciso di tradurre un botta e risposta fra un utente e uno dei responsabili del progetto. Il tema è in cosa differisce questo POEM@Home dagli altri progetti che si occupano di proteine. Ho trovato la cosa particolarmente interessante, perché fra Folding@Home, Rosetta e HPF - Fase 2 si rischia di credere che ci possano essere delle sovrapposizioni. E quindi degli sprechi della nostra (e preziosa, oserei dire) capacità di calcolo.
A scanso di incomprensioni, il link al post originale è il seguente http://boinc.fzk.de/poem/forum_thread.php?id=4:
Domanda: Prima di tutto, auguro tutto il meglio per questo progetto! Che possano esserci tanti supporter & lavoro e che i server siano stabili! La mia semplice domanda: questo progetto è differente dagli altri progetti per il folding (preferisco lasciare il termine inglese) delle proteine?
Risposta:
Salve, grazie per gli auguri e per il tuo apporto. Stiamo ancora preparando la pagina della "scienza", che spero possa rispondere compiutamente alla tua domanda.
COme prima, veloce risposta: la simulazione delle proteine è oggi dominata da due approcci.
1) impari/copi dalla natura (Rosetta@Home è un buon esempio. Data una nuova sequenza, cerchi di copiare i frammenti strutturali di proteine conosciute e le assembli assieme. Pro: funziona per proteine di grandi dimensioni; da strutture eccellenti quando ci sono grandi similarità nelle sequenze. Contro: non funziona quando non ci sono similarità; non funziona quando non ci sono dati sperimentali (proteine transmembrana , alle quali il 40% di tutti i medicinali conosciuti si lega); nessuna cinetica
2) simuli il processo di folding così come accade in natura (Folding@Home) con un modello biofisico. Questo è portato avanti tramite la dinamica molecolare (MD), un metodo essenzialmente sequenziale con un tempo di risoluzione di 10E-15 s/step. Per un processo di folding dell'ordine dei millisecondi hai bisogno di UN SACCO di step. Pro: complete informazioni sulle dinamiche, tempi di folding, strutture molto accurate. Contro: funziona solo per piccole proteine.
POEM cerca di interpolare fra questi due mondi. Utilizza un metodo atomistico per l'energia libera della proteina. Ad esempio, può essere applicato ai nuovi fold e applicazioni nella nanobiotecnologia, dove non esistono dati sperimentali. In contrasto col MD, sfrutta l'ipotesi termodinamica di Anfinsen (Premio Nobela per la Chimica nel 1972) secondo la quale le proteine, nel loro stato biologicamente attivo, hanno una minima energia libera. Il processo di simulazione è perciò rimpiazzato da un processo di ottimizzazione, che è migliaia di volte più veloce del MD. Pro: funziona con proteine di "taglia" media; ottiene il folding landscape; funziona per i fold nuovi. Contro: è ancora limitato a proteine con meno di < 100 aminoacidi; (ancora) niente cinetica.
Con POEM@HOME cercheremo di fare progressi per superare le 2 controindicazioni. Specificamente, speriamo di fare progressi per
proteine "nuove", con basse similitudini nelle sequenze rispetto a proteine già esistenti
proteine in ambienti non fisiologici (abbiamo appena ottenuto una sovvenzione per sviluppare impianti, che sono maggiormente biocompatibili)
capire il processo di folding di proteine più complesse, che non possono essere studiate con la simulazione diretta cinetica
interazioni proteine-proteine, quando i partner cambiano la loro conformazione dopo il docking (processo di segnale biologico)
affinamento delle strutture modello per le proteine transmembrana
---------------
Altro post MOLTO interessante (contenuto nel topic linkato prima):
Domanda: Per favore, possiamo sapere quali sono le malattie che Pohem@Home potrà aiutare a curare?
Risposta: Ci sono due tipi di progetti:
1) A breve termine: Le proteine sulle quali il nostro gruppo sta lavorando. Includono un progetto relativo alla malaria e alla "river blindness"; c'è un generico approccio al cancro, indirizzandosi alla metilizzazione del DNA (ambedue sono collaborazioni con gruppi sperimentali). Abbiamo appena ricevuto un finanziamento per un gruppo sperimentale che si occupa di creare medicine, tramite le chemiochine. Queste sono proteine coinvolte nell'orientamento delle cellule del sistema immunitario e POEM@HOME aiuterà questo progetto tramite lo studio delle interazioni fra le chemiochine e i loro ricettori. Lo scopo è di sviluppare molecole che blocchino questi siti e che quindi disattivino la funzione delle chemiochine.
Come il resto del pianeta, stiamo lavorando sull'aggregazione beta-amiloide, che è importante per l'Alzheimer e altre numerose malattie degenerative del sistema nervoso. Francamente, non scommetterei che il metodo computazionale porterà alla cura per l'Alzheimer, ma credo che questi studi siano comunque importanti per la nostra conoscenza. Gli altri progetti riassunti prima hanno una maggiore e diretta implicazione alle malattie collegate.
2) A lungo termine. L'obiettivo a lungo termine è di elaborare metodi migliori per prevedere la struttura delle proteine, testarli durante il CASP o altri metodi di validazione e in seguito renderli disponibili ai biologi e dottori. Esistono molte proteine in membrane (sono il bersaglio del 50% di tutte le medicine note), ma non ci sono metodi di misurazione delle membrane proteiniche. Attualmente abbiamo circa 40.000 strutture di proteine fuori dalle membrane, ma solo 150 di quelle dentro. I metodi basati sulle omologie sono limitati dal fatto che esistono così poche strutture disponibili. Quindi, se saremo in grado di utilizzare POEM@HOME per predire la struttura delle membrane proteiniche, noi e gli altri scienziati potremo fare molti progressi relativamente a molte malattie che affliggono il genere umano. Il nostro contributo sarà primariamente quello di sviluppare il metodo, piuttosto che concentrarci su malattie specifiche.
Dalla pagina iniziale:
Oggi è stata rilasciata la prima versione per Mac-Intel della nostra applicazione. Progettiamo anche di rilasciare una nuova applicazione per Linux presto, che possa risolvere l'errore di "0 tempo cpu".
Non sapevo se aprire un topic appositamente per il mio problema. - che però, in mancanza di possibili soluzioni, sono arrivato a pensare possa essere legato in qualche modo a POEM.
Il quad che ho preso a fine di gennaio l'ho overclockato in questa maniera (soprattutto seguendo le dritte del nostro boss, Dt). Il sistema è stabile, dato che l'ho testato con Prime95 sia lanciando il test per il processore, sia quello per le RAM. Lo lascio praticamente sempre acceso a macinare (per dire, l'intero mese di marzo l'ha passato a macinare wu per WCG)., senza problemi di sorta.
Poi l'ho lasciato spento per un paio di giorni, cambiato con POEM il progetto su cui farlo concentrare, e sono iniziati i riavii senza motivi specifici (tipoi è mancata la corrente). Non ho cambiato una virgola nella configurazione hardware o dell'overclock da quando ha macinato per il WCG. Quindi non ho capito cosa diamine possa essere intervenuto. Ho aperto un topic in area Windows, chiedendo lumi.
stamattina ho fatto un Memtest di sei ore e mezza, passando 19 pass senza problemi di sorta. Quindi non dovrebbe essere la ram.
A 'sto punto... non è che ultimamente le wu di POEM, su un sistema overclockato, diano problemi? Per "ultime wu" intendo questo: appena lanciato il progetto, POEM dava wu lunghe anche più di 15 ore (almeno sul mio vecchio Athlon 3800+). Poi, credo per via della mole di dati ritornata da noi macinatori e dal "raffinamento" della distribuzione del lavoro, hanno accorciato di molto le wu.
Tanto per cronaca: sul quad è installato Avira, ThreatFire, Comodo, FF con estensioni, Ad-Aware, VideoLan, Winrar e Winamp. Quindi niente di che (neanche un gioco).
Dopo un giorno e mezzo senza riavvi concentrando il quad su un altro progetto (Rosetta, nella fattispecie), mi viene da pensare che sia proprio "colpa" delle wu di Poem. Le quali, su pc in ufficio non overclockati, non danno problemi di sorta. Come prova del 9 dovrei riportare a default il quad e provare una/due giornate su Poem, ma adesso mi scoccia
Poem@home partecipa per la prima volta nella sua giovane storia al CASP, in questo caso il CASP8. Le prime WU relative ai "target" dovrebbero essere rilasciate oggi. Ancora non si sa se il nome della WU sarà diverso dal solito - comunque le "normali" wu caleranno sempre di più mano a mano che verranno rilasciate wu relative al CASP.
Per quanto possibile, credo dovremmo dirottare maggiore capacità di calcolo verso questo (promettente) progetto almeno per un paio di mesi - più o meno la durata del CASP. Certo, ci vorrebbe una sorta di "Progetto del mese", ma ancora di più ci vorrebbe maggiore partecipazione degli aderenti al Team su questo forum....
[POEM@Home] Topic Ufficiale
