DekkeR
Power Member
Para uma melhor compreensão das doenças que o projecto Folding@Home está a estudar, aqui deixo a tradução das FAQ que se encontram no site oficial da Univ. de Stanford.
INTRODUÇÃO
O projecto Folding@Home ("FAH") é dedicado a entender o enrolamento das proteínas, as doenças que resultam do mau enrolamento e agregação das proteínas, e novas maneiras computacionais para desenvolver novas drogas no geral.
Aqui, descrevemos brevemente os nossos objectivos, o que estamos a fazer e alguns destaques.
Nós achamos que um projecto de computação distribuída não deve apenas correr cálculos em milhões de máquinas, mas sim produzir resultados, especialmente na forma de publicações, seminários e outras maneiras de espalhar os resultados do FAH para a grande comunidade científica.
O QUE É O ENROLAMENTO DE PROTEÍNAS E COMO É QUE ESTÁ RELACIONADO COM AS DOENÇAS?
As proteínas são colares de aminoácidos -- longas cadeias de moléculas. As proteínas são a base de como a biologia faz as coisas. As enzimas (proteínas) são o motor por detrás de todas as reacções bioquímicas que faz a biologia funcionar. Como elementos estruturais (algumas proteínas), são os principais constituintes dos nossos ossos, músculos, cabelo, pele e vasos sanguíneos.
Os anticorpos (proteínas) reconhecem os elementos invasores e permitem ao sistema imunitário livrar-se desses mesmos invasores. Por essas razões, os cientistas sequenciaram o genoma humano -- o esquema para todas as proteínas na biologia -- mas como é que podemos compreender o que fazem estas proteínas e como é que funcionam?
Todavia, apenas sabendo essa sequência diz-nos pouca coisa sobre o que a proteína faz e como o faz. De modo a procederem à sua função (como por exemplo, enzimas ou anticorpos), elas têm de assumir uma forma particular, também conhecido como 'enrolamento' (fold). Assim, as proteínas são máquinas fantásticas: antes de fazerem o seu trabalho, elas montam-se a si próprias. Esta auto-montagem é denominada enrolamento (folding).
O que acontece se as proteínas não se enrolam correctamente? Acredita-se que doenças como Alzheimer, Huntington's, Fibrose Quística, BSE, uma forma hereditária de enfisema pulmonar, e muitos tipos de cancro resultam de um mau enrolamento proteico. Quando as proteínas não enrolam correctamente, elas agregam-se. Estes agregados podem regularmente juntar-se no cérebro, onde se acredita que causam os sintomas da doença das Vacas Loucas.
QUE DOENÇAS OU PROBLEMAS BIOMÉDICOS ESTÃO CORRENTEMENTE A ESTUDAR?
COMO SÃO POSSÍVEIS ESTES NOVOS AVANÇOS?
Para fazer estas descobertas usando a computação distribuída, são necessários novos métodos.
A computação distribuída é uma forma invulgar para realizar cálculos em grande escala. Enquanto dá recursos computacionais maiores que um supercomputador (por exemplo, os cerca de 200,000 processadores activos no FAH versus 5,000 num supercomputador típico), estes processadores estão ligados via Internet, não com as ligações de banda larga e de baixas latências encontradas nos supercomputadores. Assim, temos de desenvolver novos métodos para usar o invulgar paradigma computacional e capacidades do FAH.
Muito do nosso trabalho nos primeiros anos do FAH tem sido desenvolver e testar estes métodos em sistemas-modelo: pequenas proteínas que possam ser facilmente estudadas experimentalmente. Com estas comparações experimentais, podemos testar e validar os nossos métodos, assim como as suas limitações (que é crítico para melhorar os nossos métodos).
Até à data, o FAH tem sido muito bem sucedido, com mais de 25 trabalhos publicados nos primeiros 5 anos originados directamente dos cálculos do FAH. Vamos continuar a trabalhar em todas as frentes: novos núcleos científicos, novos algoritmos, novos modelos para as proteínas, novas questões relacionadas com os nossos métodos e aplicações às doenças e outras questões biomédicas.
Fonte
INTRODUÇÃO
O projecto Folding@Home ("FAH") é dedicado a entender o enrolamento das proteínas, as doenças que resultam do mau enrolamento e agregação das proteínas, e novas maneiras computacionais para desenvolver novas drogas no geral.
Aqui, descrevemos brevemente os nossos objectivos, o que estamos a fazer e alguns destaques.
Nós achamos que um projecto de computação distribuída não deve apenas correr cálculos em milhões de máquinas, mas sim produzir resultados, especialmente na forma de publicações, seminários e outras maneiras de espalhar os resultados do FAH para a grande comunidade científica.
O QUE É O ENROLAMENTO DE PROTEÍNAS E COMO É QUE ESTÁ RELACIONADO COM AS DOENÇAS?
As proteínas são colares de aminoácidos -- longas cadeias de moléculas. As proteínas são a base de como a biologia faz as coisas. As enzimas (proteínas) são o motor por detrás de todas as reacções bioquímicas que faz a biologia funcionar. Como elementos estruturais (algumas proteínas), são os principais constituintes dos nossos ossos, músculos, cabelo, pele e vasos sanguíneos.
Os anticorpos (proteínas) reconhecem os elementos invasores e permitem ao sistema imunitário livrar-se desses mesmos invasores. Por essas razões, os cientistas sequenciaram o genoma humano -- o esquema para todas as proteínas na biologia -- mas como é que podemos compreender o que fazem estas proteínas e como é que funcionam?
Todavia, apenas sabendo essa sequência diz-nos pouca coisa sobre o que a proteína faz e como o faz. De modo a procederem à sua função (como por exemplo, enzimas ou anticorpos), elas têm de assumir uma forma particular, também conhecido como 'enrolamento' (fold). Assim, as proteínas são máquinas fantásticas: antes de fazerem o seu trabalho, elas montam-se a si próprias. Esta auto-montagem é denominada enrolamento (folding).
O que acontece se as proteínas não se enrolam correctamente? Acredita-se que doenças como Alzheimer, Huntington's, Fibrose Quística, BSE, uma forma hereditária de enfisema pulmonar, e muitos tipos de cancro resultam de um mau enrolamento proteico. Quando as proteínas não enrolam correctamente, elas agregam-se. Estes agregados podem regularmente juntar-se no cérebro, onde se acredita que causam os sintomas da doença das Vacas Loucas.
QUE DOENÇAS OU PROBLEMAS BIOMÉDICOS ESTÃO CORRENTEMENTE A ESTUDAR?
- DOENÇA DE ALZHEIMER (DA)
A doença de Alzheimer é causada pela agregação de relativamente pequenas (42 aminoácidos) proteínas, chamadas peptídeos Abeta. Estas proteínas formam agregados que mesmo em pequenos grupos aparentam ser tóxicos aos neurónios e causam morte celular neuronal envolvida na Doença de Alzheimer e as horríveis consequências neurodegenerativas.
Temos vários cálculos a ser feitos na DA. Os nossos principais objectivos são a previsão da estrutura de agregados da DA para perspectivas de um projecto racional de drogas, assim como uma vista mais pormenorizada de como se formam cineticamente os agregados da DA (na esperança de cimentar o caminho para um método de impedir a formação de agregados da DA).
Têm havido muitos projectos, incluindo as séries 500 e séries 700. Até agora, todas elas são WUs Tinker ou WUs Gromacs normais.
- DOENÇA DE HUNTINGTON (DH)
A doença de Huntington é causada pela agregação de um diferente tipo de proteínas. Algumas proteínas têm a repetição de um simples aminoácido (glutamina, abreviada como "Q"). Estas repetições poli-Q, se forem suficientemente compridas, formam agregados que causam DH. Estamos a estudar a estrutura dos agregados poli-Q assim como a tentar prever o caminho pelo qual se formam. Parecida à DA, estes estudos da DH, se bem sucedidos, serão úteis para uma perspectiva de um projecto racional de drogas, assim como uma vista mais pormenorizada de como se formam cineticamente os agregados da DH (na esperança de cimentar o caminho para um método de impedir a formação de agregados da DH).
- O CANCRO E A P53
Metade de todos os cancros conhecidos envolvem a mutação na p53, a chamada 'Guardiã da Célula'. A P53 é um supressor de tumores que assinala a morte de uma célula se o seu DNA se danificar. Se estas células não morressem, o seu DNA danificado levaria a um crescimento estranho e anormal encontrados em tumores cancerígenos e este crescimento continuaria indetectável até à morte. Quando a p53 não se enrola correctamente (ou até mesmo suficientemente depressa), o DNA danificado não é detectado e a pessoa poderá apanhar cancro. Temos andado a estudar domínios específicos da p53 de modo a prever mutações relevantes no cancro e para estudar mutações conhecidas relativas ao cancro.
- OSTEOGENSIS IMPERFECTA
Com a colaboração de outros grupos de Stanford (especialmente o grupo da Dra Teri Klein do Centro Médico da Universidade de Stanford), estamos a olhar o enrolamento e mau enrolamento do Colagénio. O Colagénio é a proteína mais comum no corpo e as suas mutações levam a uma doença horrível chamada Osteogenesis Imperfecta (ou OI para abreviar). Em muitos casos, OI é letal e leva ao aborto. No entanto, 1 em cada 10,000 pessoas têm um certo tipo de mutação no colagénio. Para muitos, onde a mutação não é muito séria, permanece desconhecida e mal diagnosticada e leva a ossos frágeis e outros problemas mais subtis. Noutros casos, no entanto, as mutações levam a problemas morfológicos mais graves, como se pode ver na figura.
Estamos a começar a modelar o enrolamento do colagénio nos projectos 1000.
- DOENÇA DE PARKINSON (DP)
Também temos feito estudos preliminares numa proteína chave implicada na Doença de Parkinson. A Alpha-synuclein é uma proteína nativamente desenrolada e o seu enrolamento/mau enrolamento (ver agregados mal enrolados na figura) aparenta estar ligado à DP. Estamos a avaliar a aplicação de vários métodos FAH a este problema.
- RIBOSSOMAS E ANTIBIÓTICOS
O Ribossoma é uma fantástica máquina molecular e tem um papel crítico na biologia, visto que é a máquina que sintetiza as proteínas. Por causa deste papel crítico, e de algumas diferenças pequenas mas fundamentais nos ribossomas dos mamíferos e bactérias, o ribossoma é o alvo para cerca de metade dos antibióticos. Estes antibióticos funcionam normalmente para prevenir os ribossomas bacterianos de sintetizarem novas proteínas, matando-os. Temos vários projectos em desenvolvimento para estudar o ribossoma. Visto que o ribossoma é enorme, estas WUs são grandes WUs e levaram-nos ao limite dos cálculos do FAH. No entanto, com estas novas WUs, o FAH está preparado para estudar mais e mais problemas complexos, e se bem sucedidos, com um maior impacto biomédico.
COMO SÃO POSSÍVEIS ESTES NOVOS AVANÇOS?
Para fazer estas descobertas usando a computação distribuída, são necessários novos métodos.
A computação distribuída é uma forma invulgar para realizar cálculos em grande escala. Enquanto dá recursos computacionais maiores que um supercomputador (por exemplo, os cerca de 200,000 processadores activos no FAH versus 5,000 num supercomputador típico), estes processadores estão ligados via Internet, não com as ligações de banda larga e de baixas latências encontradas nos supercomputadores. Assim, temos de desenvolver novos métodos para usar o invulgar paradigma computacional e capacidades do FAH.
Muito do nosso trabalho nos primeiros anos do FAH tem sido desenvolver e testar estes métodos em sistemas-modelo: pequenas proteínas que possam ser facilmente estudadas experimentalmente. Com estas comparações experimentais, podemos testar e validar os nossos métodos, assim como as suas limitações (que é crítico para melhorar os nossos métodos).
Até à data, o FAH tem sido muito bem sucedido, com mais de 25 trabalhos publicados nos primeiros 5 anos originados directamente dos cálculos do FAH. Vamos continuar a trabalhar em todas as frentes: novos núcleos científicos, novos algoritmos, novos modelos para as proteínas, novas questões relacionadas com os nossos métodos e aplicações às doenças e outras questões biomédicas.
Fonte
Última edição:
hehehe Muito bom mesmo!