TN-Grid – Planet 3DNow! Distributed Computing Wiki

Steckbrief
Kategorie:	Biologie & Medizin
Betreiber:	Research Area of Trento of the National Research Council of Italy
Nationalität:	Italien
Start:	Dezember 2013
Status:	Stabil
Checkpoints:	Ja
Webseite:	TN-Grid
Anmelde-URL:	http://gene.disi.unitn.it/test/
Einladungscode:	science@tn
Clients
x86	x	x	-	-	-
x86-64	x	x	-	-	-
ARM	-	x	-	-	-
64-bit ARM	-	x	-	-	-
openWRT on ARM	-	x	-	-	-
openWRT on 64-bit ARM	-	x	-	-	-
Planet 3DNow! Teamstatistik
Platzierung Planet 3DNow!: (powered by BOINCstats)

TN-Grid ist ein Projekt des National Research Council of Italy und beschäftigt sich mit der Gen-Forschung.

Projektbeschreibung

OneGenE zielt darauf ab, jedes einzelne Gen eines Organismus zu erweitern.

Die Hauptidee von OneGenE ist, dass wir, wenn wir die Genexpansionsliste für jedes Gen eines Organismus berechnen, diese Erweiterungen mehrmals verwenden können, um die endgültige Expansionsliste eines lokalen Gennetzwerks zu erstellen. Bei den vorherigen Methoden zur Erweiterung des Gennetzwerks wurden die von uns berechneten Ergebnisse durch die Kenntnis des lokalen Gennetzwerks beeinflusst, das in jedes Experiment eingefügt wurde. Dies bedeutet, dass wir, wenn wir ein anderes lokales Gennetzwerk erweitern möchten, die Ergebnisse, die wir bereits für denselben Organismus berechnet haben, nicht verwenden können. Wir müssen neue Ad-hoc-Experimente für das neue lokale Gen-Netzwerk von Interesse planen ... und dies nimmt viel Rechenzeit in Anspruch.

Mit OneGenE sollten wir in der Lage sein, eine öffentliche Datenbank zu erstellen, die die einzelnen Erweiterungen für jedes Gen eines Organismus enthält. Mit dieser öffentlichen Datenbank bieten wir die Möglichkeit, in sehr kurzer Zeit eine Gen-Netzwerk-Erweiterungsliste zu erstellen, indem wir die bereits berechneten Einzelerweiterungen kombinieren.

Aktuell werden zugunsten der SARS-CoV-2-Forschung, die anderen Projekte pausiert. Die anderen Projekte sind im Einzelnen:

Homo Sapiens (OneGenE - FANTOM-1)

Das Ziel dieses Experiments ist die Identifizierung von Gennetzwerken, an denen menschliche Gene von medizinischer Relevanz für zwei große Familien menschlicher Pathologien beteiligt sind: Motoneuronerkrankungen und hämatopoetische Tumoren.

Die Erweiterung des menschlichen Gennetzwerks wird den umfassenden Genexpressionsdatensatz des FANTOM-Projekts nutzen.

Vitis vinifera (OneGenE)

Die Weinrebe (Vitis-Arten) gehört zu den wichtigsten Obstarten in Bezug auf Anbaufläche und wirtschaftliche Auswirkungen, aber auch für den hohen Bedarf an Pestiziden. Trotz dieser Relevanz ist wenig über die molekularen Regulationskreise bekannt, die der Physiologie dieser Spezies zugrunde liegen. Ein besseres Wissen über die Weinrebenbiologie würde sich eindeutig positiv auf die Bewirtschaftungspraktiken und die Züchtung auswirken und letztendlich zu einem nachhaltigeren Weinbau führen.

Ein „grüner“ Weinbau, d.h. ein nachhaltigerer Weinbau, der den Bedürfnissen der Gegenwart entspricht, ohne den Lebensunterhalt und die Bedürfnisse künftiger Generationen zu beeinträchtigen, ist eine aufkommende Forderung der Gesellschaft. Dies gilt auch für die Provinz Trentino, wo sich häufig Weinberge neben den Dörfern befinden.

Heute sind wir in der glücklichen Situation, dank des in den letzten 10 Jahren aufgebauten Wissens die molekularen Regulationskreise der Weinrebe in beispiellosem Tempo zu zerlegen. Seit der Entdeckung der Genomsequenz der Weinrebe im Jahr 2007 (Jaillon et al. Nature, Velasco et al. PlosOne) ist die Expression der ca. 30.000 Gene, die es enthält, in Dutzenden von kontrollierten Experimenten gemessen und öffentlich verfügbar (Vespucci) gemacht worden.

Pseudomonas aeruginosa (OneGenE)

Pseudomonas aeruginosa ist ein Bakterium, das für Pflanzen und Tiere, einschließlich uns Menschen, schädlich sein kann. Pseudomonas aeruginosa ist im Allgemeinen ein multiresistentes Bakterium, dass mit schweren Krankheiten in Verbindung gebracht wurde. Aus diesem Grund hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) im Jahr 2007 Pseudomonas aeruginosa in ihre Liste der Bakterien aufgenommen, für die dringend Antibiotika benötigt werden. Pressemitteilung der WHO

Escherichia coli (OneGenE)

Escherichia coli (/ ˌɛʃᵻˈrɪkiə ˈkoʊlaɪ /; auch bekannt als E. coli) ist ein gramnegatives, fakultativ anaerobes, stäbchenförmiges, coliformes Bakterium der Gattung Escherichia, dass häufig im unteren Darm von warmblütigen Organismen (Endothermen) vorkommt. Die meisten E. coli-Stämme sind harmlos, aber einige Serotypen können bei ihren Wirten schwere Lebensmittelvergiftungen verursachen und sind gelegentlich für Produktrückrufe aufgrund von Lebensmittelkontamination verantwortlich. Die harmlosen Stämme sind Teil der normalen Darmflora und können ihren Wirten zugute kommen, indem sie Vitamin K2 produzieren und die Besiedlung des Darms mit pathogenen Bakterien verhindern. E. coli wird innerhalb von Fäkalien ausgestoßen.

Escherichia coli str. K-12 ist der Modellorganismus für gramnegative Bakterien. Weitere Informationen findet Ihr auf der entsprechenden Webseite des NICB-Genomprojekts und in EcoliWiki.

Das Escherichia coli-Kompendium in Colombos enthält Expressionswerte für 4321 Gene, gemessen für 4077 Zustandskontraste. Dies entspricht insgesamt 269 Experimenten und 5510 Proben, die auf 73 verschiedenen Plattformen gemessen wurden.

Wir haben den oben genannten Colombos-Datensatz verwendet und Gene mit zu wenigen Expressionswerten entfernt. Der modifizierte Datensatz enthält 3343 Gene. Wir haben den PC-IM-Expansionsalgorithmus unter Verwendung der Parameter (tsize: 200, alpha: 0.05, iter: 2000) auf jedes Gen angewendet.

^[1]

Erfolge des Projekts

Artikel veröffentlicht über IEEE-Transaktionen zu aufkommenden Themen in der Datenverarbeitung (16.10.2020)

Der folgende Artikel, "Ein Computersystem zur Entdeckung kausaler Beziehungen zwischen menschlichen Genen zur Verbesserung der Neupositionierung von Arzneimitteln", ist im Bereich "Early Access" auf IEEE Xplore verfügbar. Dieser Artikel wurde zur Veröffentlichung in einer zukünftigen Ausgabe dieser Zeitschrift angenommen, jedoch nicht bearbeitet und der Inhalt kann sich vor der endgültigen Veröffentlichung ändern. Dieses Dokument erscheint in: IEEE-Transaktionen zu neuen Themen in der Datenverarbeitung, Digital Object Identifier: 10.1109 / TETC.2020.3031024. Hier zu finden: https://ieeexplore.ieee.org/document/9224179

AMD COVID-19 HPC Fund fügt neue Forschungseinrichtungen hinzu (16.09.2020)

Unser gene@home-Projekt (betrieben von der Universität Trento, Italien) wurde von AMD als Empfänger für ihren COVID-19 HPC-Fonds ausgewählt, siehe offizielle AMD-Mitteilung: https://www.amd.com/en/corporate/hpc-fund

Planet 3DNow!

Planet 3DNow! nimmt seit dem 22. Oktober 2016 mit einem eigenen Team an TN-Grid teil.

Teilnahme

Sollte der BOINC-Client noch nicht installiert sein, kann er von boinc.berkeley.edu heruntergeladen und installiert werden. Für Fragen zur Installation des BOINC-Clienten steht der Teil Windows-Installation von BOINC mit Text und Bildern zur Verfügung.

Um TN-Grid nun als Projekt anzumelden, muss der BOINC-Manager geöffnet werden. In der Menüleiste wird der Eintrag "Assistenten" und dann "Projekt anmelden" ausgewählt. Im sich dann öffnenden Fenster wird die "Anmelde-URL" aus dem obigen Steckbrief eingegeben.

Wenn noch kein TN-Grid-Account vorhanden ist, muss dieser über die Projektseite angelegt werden. Ein Anlegen über den Boincmanger ist nicht möglich, da für die Konto-Erstellung ein Einladungscode benötigt wird. Der Einladungscode steht oben im Steckbrief = science@tn.

Der Hinweis im Screenshot in fetter Schrift, dient nur zur Verwirrung. Bitte ignorieren.

Unter [Anmelden] kann man sich nun mit diesen Daten anmelden und Änderungen an den Einstellungen vornehmen. Siehe hierzu auch den Artikel zur BOINC-Konfiguration. Hier kann man auch den Namen eintragen, unter dem man in den Statistiken geführt werden möchte. Dem Team von Planet 3DNow! kann man beitreten, indem man die Planet 3DNow! Team-Adresse öffnet und auf "Join this team" klickt.

Falls bereits ein TN-Grid-Account vorhanden ist, lässt dieses sich durch Auswahl des Punkts "Ja, existierendes Teilnehmerkonto" und anschließender Eingabe der Emailadresse und des Passworts auf dem Rechner einrichten.

Anschließend verbindet sich der BOINC-Client mit dem Projekt und lädt die Anwendung für TN-Grid sowie die ersten Work-Units herunter.

Wer ein bißchen Proberechnen machen will, ohne einen eigenen Account anlegen zu wollen, kann den schwachen Schlüssel vom Cluster benutzen:

Um einen Computer zum Cluster-Konto hinzuzufügen, ohne den BOINC-Manager zu verwenden, erstelle eine Datei mit dem Namen account_gene.disi.unitn.it_test.xml im BOINC Datenverzeichnis und dem folgenden Inhalt:

<account>
   <master_url>http://gene.disi.unitn.it/test/</master_url>
   <authenticator>2721_d0ff69adfaa2ece6c53ac79f90f9588a</authenticator>
</account>

BOINC-Datenverzeichnis unter Windows: C:/ProgramData/BOINC/
BOINC-Datenverzeichnis unter Linux: /var/lib/boinc-client/