News SETI.Germany : World Community Grid: Neuigkeiten der Subprojekte im Dezember 2021

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Da im Dezember lediglich zum Africa Rainfall Project die übliche Zusammenfassung der Neuigkeiten veröffentlicht wurde, erscheint dieser Beitrag in einem abgewandelten Format mit den außerdem veröffentlichten etwas längeren Berichten zum beendeten Microbiome Immunity Project und zum noch laufenden Subprojekt OpenPandemics sowie einer Danksagung als Vorwort.


Teilnehmer haben über 2 Millionen Jahre Rechenzeit gespendet
Während wir hart am Umzug arbeiten, möchten wir allen, die das ermöglicht haben, danken.
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Liebe Teilnehmer - danke für eure anhaltende Unterstützung des WCG und der derzeitigen Projekte. Wir haben soeben eine Rechenzeit von 2 387 361 Jahren erreicht.

Unser Team ist tief in den Umzugsarbeiten versunken, und während die Infrastruktur fast fertig ist, sind noch immer Aufgaben zu erledigen, bevor der technische Umzug abgeschlossen ist. Die Arbeit wird im Dezember und Januar weitergehen.

Wir möchten IBM dem Gründungspartner - für die fortlaufende Unterstützung sowohl beim technischen Umzug als auch durch anhaltende Bereitstellung wesentlicher Rechenleistung danken.

Wir möchten auch Cancer Computer (engl.) für das Spenden der Server und des Speichersystems für den Betrieb des WCG und für anhaltende Rechenleistung für das WCG danken. Wir danken der Digital Alliance of Canada (engl.) für die Unterstützung beim Systembetrieb sowie SHARCNET (engl.) und der Universität Waterloo (engl.) für die Bereitstellung von Platz im Serverraum und Unterstützung zusätzlich zur Bereitstellung dringend benötigter Rechenleistung für die WCG-Projekte. Ohne diese Hilfe wäre der Umzug nicht möglich.

Wir danken allen für die Teilnahme an der WCG Birthday Challenge, das Ausreizen der Grenzen der Rechenleistung pro Tag und die Beschleunigung aller aktuellen Projekte.

WCG ist eine unglaubliche offene Wissenschaftsressource für die globale Forschung zum Wohle der Menschheit. Die angeschlossenen Kanäle in den Sozialen Medien und Foren können von allen benutzt werden, aber wir möchten die Teilnehmer daran erinnern, unsere Kommunikationsrichtlinien (engl.) zu befolgen, da alle Beiträge, die sich nicht an diese Grundregeln halten, gelöscht werden. Mitglieder, die sich intolerant gegenüber anderen Mitgliedern verhalten oder in den Foren Unruhe stiften, werden gesperrt.

Frohe Feiertage.
Das WCG-Team
24.12.2021



Arp1_ffffff.jpg
Africa Rainfall Project - Originaltext - Diskussion und Quelle dieser Übersetzung

Das Tempo des Projekts liegt bei 3,4 Tagen pro Generation

Dank der unglaublichen Unterstützung zahlreicher Freiwilliger hat das Africa Rainfall Project sein schnellstes stabiles Tempo erreicht: 3,4 Tage pro Generation (wie in Abbildung A dargestellt). Dementsprechend steigt auch die Zahl der pro Tag abgeschlossenen Arbeitseinheiten stetig an (Abbildung B). Das Tempo hat in den letzten Monaten zugenommen und das derzeitige geschätzte Projektende ist September 2022.

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Zusammenfassung der Arbeitseinheiten für ARP. A zeigt die Anzahl der Tage, die für die Simulation einer Generation in den letzten 2 Jahren benötigt wurden. B zeigt die Anzahl der Arbeitseinheiten, die im gleichen Zeitraum pro Tag abgeschlossen wurden.

Aktueller Status der Arbeitseinheiten

Mit der neueren Art von Berichten für Arbeitseinheiten ist der Status für dieses Projekt folgender:

Neueste Generation: 119
Durchschnittliche Generation: 110,8
Tempo: 1 Generation alle 3,4 Tage (basierend auf dem letzten 14-Tage-Durchschnitt)



Mip1_ffffff.jpg
Microbiome Immunity Project - Originaltext - Diskussion und Quelle dieser Übersetzung

Abschlussbericht des Microbiome Immunity Project
In dieser Nachricht an die Projektteilnehmer erläutern die Forschenden des MIP, wofür die gewonnenen Daten verwendet wurden und werden.
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Liebe World-Community-Grid-Teilnehmer,

wir haben die WCG-Berechnungen für das Microbiome Immunity Project vor einigen Monaten abgeschlossen, aber die Forschungsarbeiten sind noch nicht beendet. Die Fülle an Daten, die wir dank eurer Hilfe erhalten haben, ist eine wahre Fundgrube für biologische Entdeckungen! Mit über 200 000 hochwertigen, einzigartigen Proteinstrukturen haben wir einen noch nie dagewesenen Einblick in das mikrobielle Proteinuniversum erhalten.

Was haben wir bis jetzt entdeckt? Hier sind einige der Highlights, die wir bereits mit euch teilen können:
  • Wir haben in diesem Datensatz über 150 verschiedene neue Proteinfaltungen entdeckt. Faltungen sind einzigartige Proteingeometrien. Die Identifizierung neuer Geometrien ist schwierig, da viele Proteine, selbst wenn sie von sehr unterschiedlichen Organismen stammen, viele gleiche Faltungen aufweisen.

  • Wir haben neue Beziehungen zwischen Struktur und Funktion entdeckt. Durch ihre 3D-Strukturen sind Proteine die ultimativen Werkzeuge der Zellen. Ihre Form ermöglicht es den Proteinen, biologische Funktionen auszuführen, wie z.B. den Transport von Ionen, die Bindung anderer Moleküle oder deren Abbau. Aufgrund der großen Anzahl neuer, einzigartiger Proteinstrukturen, die wir im WCG berechnet haben, können Forschende zum ersten Mal die Beziehung zwischen Struktur und Funktion umfassend untersuchen und verstehen.

  • Mithilfe von MIP-Daten und Deep-Learning-Werkzeugen sind wir in der Lage, Proteinfunktionen im Mikrobiom zu erfassen. Das Mikrobiom ist wichtig für die Gesundheit, aber wie das Mikrobiom speziell unsere Gesundheit beeinflusst, bleibt ein Rätsel. Dank eurer Arbeit sind wir nun in der Lage, doppelt so viele Proteine des menschlichen Darmmikrobioms zu erfassen, so dass wir dem Verständnis der Mechanismen, durch die unser Darmmikrobiom unsere Gesundheit beeinflusst und z.B. zu Typ-1 Diabetes beiträgt, näher sind als je zuvor.


Bleibt dran, denn wir stehen kurz vor der Fertigstellung von zwei Forschungsberichten, in denen diese Erkenntnisse ausführlicher beschrieben werden.

Mit besten Grüßen,
das MIP-Forschungsteam
17.12.2021



Opn1_ffffff.jpg
OpenPandemics - Originaltext - Diskussion

Quelloffene Software von OpenPandemics - COVID-19 hilft den Forschenden
Das OPN-Team entwickelt quelloffene Werkzeuge, die bei der Verbesserung der über WCG berechneten Vorhersagen helfen und von denen Forschende weltweit profitieren.
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Hintergrund

OpenPandemics - COVID-19 wurde aufgesetzt, um dabei zu helfen, die Suche nach neuen Kandidaten für die Gestaltung von antiviralen COVID-19-Medikamenten zu beschleunigen. Ziel des Projekts ist die Identifizierung von kleinen Molekülen, die an die SARS-CoV-2-Proteine binden, mittels computergestützter Simulationen. Die vielversprechendsten Moleküle werden für Tests in mit dem Forschungsteam zusammenarbeitenden Laboren ausgewählt. Moleküle mit experimentell bestätigter Aktivität werden den Ausgangspunkt der Entwicklung möglicher Medikamente bilden.

Derzeit gibt es zwei kleine Moleküle, die am Menschen zur Behandlung von COVID-19 getestet wurden und gute Ergebnisse zeigen: Molnupiravir und Ritonavir. Dem Aufkommen von Resistenzen gegen vorhandene antivirale Medikamente, wie es bei HIV vorgekommen ist, kann mit vielen und diversen antiviralen Medikamenten begegnet werden. Daher wird die Verfügbarkeit mehrerer Alternativen zur Gestaltung verschiedener antiviraler Medikamente wichtig sein, um Resistenzen zu bezwingen und die Herausforderungen, die neue SARS-CoV-2-Varianten darstellen könnten, anzugehen.


Quelloffene Werkzeuge

Das Forschungsteam entwickelt aktiv quelloffene Software, um anderen Wissenschaftlerinnen zu helfen, computergestützte Simulationen zur Unterstützung von Pharmaforschungsprojekten durchzuführen. Beispielsweise wurden neue Funktionen wie flexible Reste, veränderbare Paar-Potenziale und eine Kontaktanalyse, die in den beiden neuesten Versionen des AutoDock-GPU-Dockingmoduls (v1.4 und v1.5) eingeführt wurden, insbesondere im Hinblick auf die Bedürfnisse eines großen Projekts wie OpenPandemics - COVID-19 entwickelt, werden aber für die ganzen Gemeinschaft von Forschern nützlich sein, die diese Werkzeuge verwendet.


Effiziente Aufteilung der Arbeit zwischen CPU und GPU

Die Schwierigkeit der Ligandensuche und damit die entsprechende Anzahl auszuwertender Ergebnisse zum Finden guter Bindungsmoden steigt exponentiell mit der Anzahl der rotierbaren Bindungen in jedem Molekül.
Dieser Anstieg der Anzahl auszuwertender Ergebnisse ist für AutoDock-GPU (AD-GPU) weniger steil als für AutoDock4 (AD4), da AD-GPU einen besseren Suchalgorithmus (Adadelta) verwendet. Sowohl AD-GPU als auch AD4 docken einfache Moleküle mit wenigen rotierbaren Bindungen sehr leicht. Dagegen ist nur AD-GPU in der Lage, komplexe Moleküle effizient zu docken. Um die Gesamtleistung von WCG OPN zu verbessern, werden daher ab den Einheiten OPNG_0087175 und OPN1_0063952 Moleküle mit sechs oder weniger rotierbaren Bindungen mit AutoDock4 gedockt, während Moleküle mit sieben oder mehr rotierbaren Bindungen mit AutoDock-GPU gedockt werden. Als Ergebnis wurden der Gesamtdurchsatz und die Vorhersagequalität verbessert.


Labortests

Fast 300 Verbindungen wurden bisher bestellt und eine weitere Auswahlrunde mit dem Ziel, diese Zahl zu vergrößern, ist im Gange. Die Tests mit diesen Verbindungen in mitarbeitenden Laboren gehen weiter.
Für einige Verbindungen läuft die weitere Überprüfung von zunächst vielversprechenden Ergebnissen und das Team ist vorsichtig begeistert von den erhaltenen Daten und arbeitet daran, die bisher gesammelten Strukturinformationen in die Auswertung der neuen Dockingergebnisse von den Teilnehmern einfließen zu lassen.
09.12.2021

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