Re: [ANN] [FLDC] FoldingCoin - майнинг во благо медицины!
ПОИМКА ДЕМОГОРГОНА COVID-19 (также известный как ШИП) В ДЕЙСТВИИ
Шип вируса SARS-CoV-2 (показан ниже) является одной из особенно привлекательных целей для разработки терапевтических средств борьбы с болезнью COVID-19. На самом деле он состоит из трех идентичных белков, расположенных по кругу. Многие копии шипа высовываются с поверхности вируса где они ждут встречи с белком, называемым ACE2 и находящимся на поверхности множества клеток человека. Контакт шипа с ACE2 инициирует серию событий, которые в конечном итоге позволяют вирусу проникать в клетку человека. Следовательно, терапевтические средства, которые связывают шип таким образом, который блокирует его взаимодействие с ACE2, могут обеспечить эффективное средство для предотвращения инфекции.
The COVID-19 Демогоргон (он же Шип), предоставлено SciStyle - Научная иллюстрация и анимация (Томас Сплеттштессер).
Хотя структура, показанная выше, чрезвычайно ценна, она далека от полной картины того, как работает шип, или того, как мы могли бы атаковать его с помощью терапевтических средств.
Фактически, хорошо известно, что шип должен подвергнуться прорывному исследованию для выявления интерфейса, который в конечном итоге привязывается к человеческой клетке. В частности, шип имеет три рецептор-связывающие области, которые непосредственно связываются с ACE2 (белком на поверхности клеток человека). Чтобы сформировалось понимание взаимодействия шип-ACE2, три рецептор-связывающие области должны быть исследованы, чтобы выявить интерфейс связывания.
Открытие трех рецептор-связывающих областей напомнило нам о устах демогоргонического монстра из телесериала «Чужие вещи», поэтому мы привыкли называть шип COVID-19 Демогоргоном.
Понимание того, как шип действует чтобы зацепиться за белок ACE2, может быть чрезвычайно полезным. Каждый шаг на этом пути потенциально может быть направлен на получение лекарства.
К сожалению, нет способа наблюдать за тем, как шип проходит этот этап, по крайней мере, с помощью существующих экспериментальных методов. Данные о том, как выглядит состояние готовности шипа, также ограничены.
Чтобы преодолеть это ограничение, мы используем компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как Демогоргон COVID-19 "открывает рот". Для этого мы используем двух этапный процесс. На первом этапе мы используем алгоритм, называемый адаптивной выборкой FAST (Усиление Флуктуации Определенных Признаков - прим. KTChampions), который позволяет нам сфокусировать моделирование на фиксации определенных структурных изменений, таких как раскрытие шипа. Хотя мы видим эти процессы, зачастую все еще трудно сказать, сколько времени занимает каждая стадия процесса. Такая информация ценна, потому что долгоидущие процессы, как правило, являются лучшими терапевтическими мишенями. Чтобы получить эту информацию, мы затем возьмем соответствующие структуры с разных этапов изучаемых процессов и запустим тысячи симуляций на платформе распределенных вычислений Folding@home. Эти моделирования позволяют нам идентифицировать дополнительные структуры белка, определить соответствующие времена жизни всех различных структур и определить их приоритетность для разработки лекарств.
Оба шага чрезвычайно дороги в смысле вычислений. Если вы попытаетесь смоделировать открытие шипа на вашем домашнем компьютере, вам повезет если вы увидите хотя бы часть процесса в течение следующих 100 лет. Даже с достаточно мощным компьютерным кластером, который работает в Медицинской школе Вашингтонского университета, нам будет сложно запечатлеть это событие. Излишне говорить, что никто из нас не хочет так долго ждать разработки препарата для лечения COVID-19.
К счастью, у нас есть подкрепление! За последние три недели более 700 тысяч гражданских ученых присоединились к проекту Folding@home. Это 20-кратное увеличение участия дало нам беспрецедентную вычислительную мощность для исследования COVID-19. Фактически, Folding@home является первым компьютером, достигшим масштаба экзаФЛОПС, и в настоящее время считается более мощным, чем ближайшие топ-100 суперкомпьютеров вместе взятых.
Мы также наладили ряд партнерств промышленного масштаба. Например, Джон Кахан (John Kahan), главный специалист по Аналитике Данных и ИИ в области Здравоохранения в Microsoft, разделяет наше видение, говоря: «Масштабы и размеры нынешней глобальной пандемии требуют совместной работы между компаниями, некоммерческими организациями, правительствами, учеными и клиниками. Мы рады возможности поддержать проект Folding@home через Медицинский факультет Вашингтонского университета в ускорении исследований, связанных с COVID-19, с использованием облачных ресурсов Azure». Объединив усилия с командами ИИ для Здравоохранения и Azure от Microsoft, мы смогли значительно увеличить вычислительную мощность, необходимую для первого этапа нашего моделирования. Они также помогают нам с размещением дополнительных серверов, для лучшего обслуживания сообщества Folding@home.
Объединив наши силы, мы зафиксировали открытие одной из рецептор-связывающих областей Демогоргона COVID-19, показанной ниже.
видео открывается по клику
Частичное открытие "рта" Демогоргона COVID-19 (он же шип) получено нашими симуляциями. Три цвета - это три белка, которые образуют шип. Каждый из них состоит из линейной цепи химических веществ, называемых аминокислотами. Цветные ленты отслеживают каждую цепь. Прозрачная поверхность - это поверхность Демогоргона COVID-19. Три белка, из которых состоит Демогоргон, должны отдалятся друг от друга, чтобы достичь области присоединения к ACE2, белку через который инициируется инфекция и который находится на поверхности клеток человека. Этот фильм показывает часть этого движения-отдаления.
Спасибо нашему большому сообществу за помощь! Мы не могли бы сделать это без тебя.
Мы продолжим проводить дополнительные симуляции для получения данных по открытию других рецептор-связывающих областей. Как только данные будут готовы, мы сделаем их общедоступными.
Конечно, имейте в виду, что эта работа находится на переднем крае науки. Мы бросаем все, что у нас есть на исследование COVID-19, но мы не можем точно сказать, приведет ли (и когда это случится) наша работа к получению средств лечения.
С учетом сказанного вы можете помочь нам максимально увеличить шансы на успех!
1.) Загрузка Folding@home и помощь нам в проведении симуляций - основной способ внести свой вклад. Эти расчеты огромны, и каждая толика помощи имеет значение! Каждая симуляция, которую вы запускаете, похожа на покупку лотерейного билета. Чем больше билетов мы покупаем, тем больше у нас шансов выиграть джекпот. Обычно ваш компьютер никогда не будет бездействовать, но у нас был такой широкий отклик на нашу работу с COVID-19, что вы увидите некоторое время простоя, в те моменты когда мы спешим настраивать/распределить больше симуляций. Пожалуйста, будьте терпеливы с нами! Предстоит сделать много ценных научных разработок, и мы запустим их настолько быстро, насколько сможем.
2.) Если у вас нет компьютера для присоединения к распределенным вычислениям или вы ощущаете себя особо щедрым, вы также можете делать пожертвования через Вашингтонский университет в Сент-Луисе. Эти средства используются для ряда целей, в том числе: 1) для поддержки нашего программного обеспечения и серверного оборудования (что особенно важно сейчас, когда мы быстро расширяемся!) И 2) для покупки компонентов для экспериментального тестирования на основе данных нашего моделирования.
Оригинал: https://foldingathome.org/2020/04/03/capturing-the-covid-19-demogorgon-aka-spike-in-action/
Автор: Greg Bowman
Перевод: KTChampions
Буду благодарен за помощь в исправлении ошибок и неточностей.
Шип вируса SARS-CoV-2 (показан ниже) является одной из особенно привлекательных целей для разработки терапевтических средств борьбы с болезнью COVID-19. На самом деле он состоит из трех идентичных белков, расположенных по кругу. Многие копии шипа высовываются с поверхности вируса где они ждут встречи с белком, называемым ACE2 и находящимся на поверхности множества клеток человека. Контакт шипа с ACE2 инициирует серию событий, которые в конечном итоге позволяют вирусу проникать в клетку человека. Следовательно, терапевтические средства, которые связывают шип таким образом, который блокирует его взаимодействие с ACE2, могут обеспечить эффективное средство для предотвращения инфекции.
The COVID-19 Демогоргон (он же Шип), предоставлено SciStyle - Научная иллюстрация и анимация (Томас Сплеттштессер).
Хотя структура, показанная выше, чрезвычайно ценна, она далека от полной картины того, как работает шип, или того, как мы могли бы атаковать его с помощью терапевтических средств.
Фактически, хорошо известно, что шип должен подвергнуться прорывному исследованию для выявления интерфейса, который в конечном итоге привязывается к человеческой клетке. В частности, шип имеет три рецептор-связывающие области, которые непосредственно связываются с ACE2 (белком на поверхности клеток человека). Чтобы сформировалось понимание взаимодействия шип-ACE2, три рецептор-связывающие области должны быть исследованы, чтобы выявить интерфейс связывания.
Открытие трех рецептор-связывающих областей напомнило нам о устах демогоргонического монстра из телесериала «Чужие вещи», поэтому мы привыкли называть шип COVID-19 Демогоргоном.
Понимание того, как шип действует чтобы зацепиться за белок ACE2, может быть чрезвычайно полезным. Каждый шаг на этом пути потенциально может быть направлен на получение лекарства.
К сожалению, нет способа наблюдать за тем, как шип проходит этот этап, по крайней мере, с помощью существующих экспериментальных методов. Данные о том, как выглядит состояние готовности шипа, также ограничены.
Чтобы преодолеть это ограничение, мы используем компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как Демогоргон COVID-19 "открывает рот". Для этого мы используем двух этапный процесс. На первом этапе мы используем алгоритм, называемый адаптивной выборкой FAST (Усиление Флуктуации Определенных Признаков - прим. KTChampions), который позволяет нам сфокусировать моделирование на фиксации определенных структурных изменений, таких как раскрытие шипа. Хотя мы видим эти процессы, зачастую все еще трудно сказать, сколько времени занимает каждая стадия процесса. Такая информация ценна, потому что долгоидущие процессы, как правило, являются лучшими терапевтическими мишенями. Чтобы получить эту информацию, мы затем возьмем соответствующие структуры с разных этапов изучаемых процессов и запустим тысячи симуляций на платформе распределенных вычислений Folding@home. Эти моделирования позволяют нам идентифицировать дополнительные структуры белка, определить соответствующие времена жизни всех различных структур и определить их приоритетность для разработки лекарств.
Оба шага чрезвычайно дороги в смысле вычислений. Если вы попытаетесь смоделировать открытие шипа на вашем домашнем компьютере, вам повезет если вы увидите хотя бы часть процесса в течение следующих 100 лет. Даже с достаточно мощным компьютерным кластером, который работает в Медицинской школе Вашингтонского университета, нам будет сложно запечатлеть это событие. Излишне говорить, что никто из нас не хочет так долго ждать разработки препарата для лечения COVID-19.
К счастью, у нас есть подкрепление! За последние три недели более 700 тысяч гражданских ученых присоединились к проекту Folding@home. Это 20-кратное увеличение участия дало нам беспрецедентную вычислительную мощность для исследования COVID-19. Фактически, Folding@home является первым компьютером, достигшим масштаба экзаФЛОПС, и в настоящее время считается более мощным, чем ближайшие топ-100 суперкомпьютеров вместе взятых.
Мы также наладили ряд партнерств промышленного масштаба. Например, Джон Кахан (John Kahan), главный специалист по Аналитике Данных и ИИ в области Здравоохранения в Microsoft, разделяет наше видение, говоря: «Масштабы и размеры нынешней глобальной пандемии требуют совместной работы между компаниями, некоммерческими организациями, правительствами, учеными и клиниками. Мы рады возможности поддержать проект Folding@home через Медицинский факультет Вашингтонского университета в ускорении исследований, связанных с COVID-19, с использованием облачных ресурсов Azure». Объединив усилия с командами ИИ для Здравоохранения и Azure от Microsoft, мы смогли значительно увеличить вычислительную мощность, необходимую для первого этапа нашего моделирования. Они также помогают нам с размещением дополнительных серверов, для лучшего обслуживания сообщества Folding@home.
Объединив наши силы, мы зафиксировали открытие одной из рецептор-связывающих областей Демогоргона COVID-19, показанной ниже.
видео открывается по клику
Частичное открытие "рта" Демогоргона COVID-19 (он же шип) получено нашими симуляциями. Три цвета - это три белка, которые образуют шип. Каждый из них состоит из линейной цепи химических веществ, называемых аминокислотами. Цветные ленты отслеживают каждую цепь. Прозрачная поверхность - это поверхность Демогоргона COVID-19. Три белка, из которых состоит Демогоргон, должны отдалятся друг от друга, чтобы достичь области присоединения к ACE2, белку через который инициируется инфекция и который находится на поверхности клеток человека. Этот фильм показывает часть этого движения-отдаления.
Спасибо нашему большому сообществу за помощь! Мы не могли бы сделать это без тебя.
Мы продолжим проводить дополнительные симуляции для получения данных по открытию других рецептор-связывающих областей. Как только данные будут готовы, мы сделаем их общедоступными.
Конечно, имейте в виду, что эта работа находится на переднем крае науки. Мы бросаем все, что у нас есть на исследование COVID-19, но мы не можем точно сказать, приведет ли (и когда это случится) наша работа к получению средств лечения.
С учетом сказанного вы можете помочь нам максимально увеличить шансы на успех!
1.) Загрузка Folding@home и помощь нам в проведении симуляций - основной способ внести свой вклад. Эти расчеты огромны, и каждая толика помощи имеет значение! Каждая симуляция, которую вы запускаете, похожа на покупку лотерейного билета. Чем больше билетов мы покупаем, тем больше у нас шансов выиграть джекпот. Обычно ваш компьютер никогда не будет бездействовать, но у нас был такой широкий отклик на нашу работу с COVID-19, что вы увидите некоторое время простоя, в те моменты когда мы спешим настраивать/распределить больше симуляций. Пожалуйста, будьте терпеливы с нами! Предстоит сделать много ценных научных разработок, и мы запустим их настолько быстро, насколько сможем.
2.) Если у вас нет компьютера для присоединения к распределенным вычислениям или вы ощущаете себя особо щедрым, вы также можете делать пожертвования через Вашингтонский университет в Сент-Луисе. Эти средства используются для ряда целей, в том числе: 1) для поддержки нашего программного обеспечения и серверного оборудования (что особенно важно сейчас, когда мы быстро расширяемся!) И 2) для покупки компонентов для экспериментального тестирования на основе данных нашего моделирования.
Оригинал: https://foldingathome.org/2020/04/03/capturing-the-covid-19-demogorgon-aka-spike-in-action/
Автор: Greg Bowman
Перевод: KTChampions
Буду благодарен за помощь в исправлении ошибок и неточностей.