World Community Grid/Help Cure Muscular Dystrophy

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Steckbrief
Kategorie: Biologie & Medizin
Betreiber: IBM und Decrypthon
Nationalität: Frankreich Flag fr.png
Start: Mai 2009 (Phase 2)
Status: Stabil
Checkpoints: Ja
Webseite: www.worldcommunitygrid.org
Anmelde-URL: http://www.worldcommunitygrid.org/
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Help Cure Muscular Dystrophy wird von Decrypthon, einer Partnerschaft zwischen AFM (French Muscular Dystrophy Association), CNRS (French National Center for Scientific Research), Universite Pierre et Marie Curie und IBM, betrieben und nutzt die Plattform des World Community Grid. Ziel des Projektes ist die Untersuchung der Wechselbeziehungen zwischen ca. 2200 Proteinen, deren Strukturen bereits bekannt sind. Der Fokus liegt dabei auf den Proteinen, die eine Rolle bei neuromuskulären Krankheiten spielen. Die dabei entstehende Datenbank soll Forschern helfen, Moleküle zu designen, die das Binding bestimmter Makromoleküle erhöhen oder hemmen, in der Hoffnung, die Behandlung der muskulären Dystrophie und anderen neuromuskulären Krankheiten zu verbessern.

Projektbeschreibung

Das Projekt wird eine neue Datenbank mit Informationen zu den Wechselwirkungen der Proteine untereinander hervorbringen, weitere zusätzliche Studien werden dann u.a. die Wechselwirkungen mit Medikamenten untersuchen. Dies ist von bedeutendem medizinischen Interesse, da es schwer zu verstehen ist, wie ein Molekül andere bereits bestehende Interaktionen direkt oder indirekt beeinflusst. Bei Help Cure Muscular Dystrophy werden Erkenntnisse aus der Evolution (Wie modifiziert die Evolution die Proteine um ihre Funktionen zu verbessern?) und der Molekülmodellierung (rechnergestützte Ermittlung der relativen Position zweier interagierender Proteine zueinander) kombiniert um potentielle Wechselbeziehungen zu identifizieren. Für komplexe Strukturen, wie z.B. die der Proteine (selbst die kleinsten bestehen aus hunderten Atomen), benötigt man eine beträchtliche Rechenzeit um die korrekte Wechselwirkung festzustellen. Ohne das WCG würde sehr viel Zeit verloren gehen. Die gespendete Rechenzeit für die ersten 168 Proteine, die während Phase 1 untersucht wurden, lag bei ungefähr 8000 Jahren. Mit den 2246 Proteinen der Phase 2 liegt die geschätzte erforderliche Rechenzeit bei 91680 Jahren. Um diesen Aufwand zu verringern, lassen die Forscher auch Erkenntnisse aus der Evolution (nat. der von Proteinen) einfließen, um potentielle Bindestellen vorherzusagen. Diese einleitende Analyse soll die erforderliche Rechenzeit um den Faktor 100 reduzieren. Jeder Freiwillige, der seine Rechenzeit für dieses Projekt spendet, trägt zur Entwicklung wissenschaftlicher Werkzeuge bei, die das Wissen erhöhen, welches für die Entwicklung neuer Therapien zur Behandlung dieser Krankheiten lebenswichtig ist.

Erfolge des Projekts

Das Projekt HCMD kann bisher auf drei veröffentlichtes Paper verweisen:

  • Sophie Sacquin-Mora, Alessandra Carbone, Richard Lavery, Identification of Protein Interaction Partners and Protein-Protein Interaction Sites, Journal of Molecular Biology, Volume 382, Issue 5, 24 October 2008, Pages 1276-1289, ISSN 0022-2836, DOI: 10.1016/j.jmb.2008.08.002.
  • Engelen S, Trojan LA, Sacquin-Mora S, Lavery R, Carbone A, Joint Evolutionary Trees: A Large-Scale Method To Predict Protein Interfaces Based on Sequence Sampling. PLoS Comput Biol 2009 5(1): e1000267. doi:10.1371/journal.pcbi.1000267
  • Viktors Berstis, Raphaël Bolze, Frédéric Desprez and Kevin Reed. From Dedicated Grid to Volunteer Grid: Large Scale Execution of a Bioinformatics Application. Journal of Grid Computing. August, 2009. Volume 7, Number 4, 463-478, DOI: 10.1007/s10723-009-9130-7

Planet 3DNow!

Da Planet 3DNow! schon seit dem 11.06.2005 mit einem eigenen Team am World Community Grid teilnimmt, wurde auch Help Cure Muscular Dystrophy seit dessen Beginn gerechnet.

Teilnahme

Das Projekt läuft unter dem Dach des World Community Grid. WCG wird über die BOINC-Plattform betrieben, die URL zur Anmeldung lautet http://www.worldcommunitygrid.org. Bei der Account-Erstellung ist zu beachten, dass WCG keine Sonderzeichen und Umlaute im Passwort akzeptiert. Im Gegensatz zu den meisten (allen anderen?) Projekten wird der Benutzer nicht über die E-Mail-Adresse identizifiert, sondern über den Benutzernamen. Da unter dem Metaprojekt World Community Grid verschiedene Projekte vereint sind, kann jeder Teilnehmer für sich entscheiden, welche Projekten er unterstützen möchte. Um für Help Cure Muscular Dystrophy zu rechnen, muss im Profil unter "My Projects" der entsprechende Haken gesetzt werden.

Besonderheiten

  • Alle Projekte unter dem Dach von World Community Grid unterstützen Checkpoints.
  • Die Deadline, innerhalb der die Berechnung abgeschlossen und vollständig zurückgemeldet werden muss, beträgt zwischen 5 und 14 Tagen.
  • Die Laufzeiten der ersten Serien sind für die Verhältnisse von WCG sehr kurz, sie liegen bei ca. einer Stunde.
  • Die Speicherbelastung der WUs liegt bei nur 4 MByte.
  • Das Quorum beträgt 2, d.h. eine Work-Unit muss von zwei Rechnern erfolgreich bearbeitet werden, bevor die Credits vergeben werden.
  • Creditvergabe: Für Help Cure Muscular Dystrophy wird die Methode "two_credit" verwendet. Wenn die "claimed credits" dicht zusammen liegen, wird der Durchschnitt berechnet und gutgeschrieben. Ist dies nicht der Fall wird bei beiden Rechnern der bisher erreichte Creditwert bezogen auf eine CPU-Sekunde herangezogen. Daraufhin bekommen beide PCs den "claimed credit" gutgeschrieben, der dichter am historischen Wert eines PCs liegt.

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