Twój komputer w walce z największymi zabójcami XXI wieku
Katarzyna Marciniak | 2006-07-11
Rosetta@home to projekt, skierowany do osób, które chcą pomóc walce z wirusem HIV, malarią, chorobą Alzheimera, czy też rakiem. Do walki tej nie jest wymagana ogromna wiedza z zakresu biologii, czy też medycyny, a jedynie nasz osobisty komputer podłączony do Internetu.
Czy wiesz, że mając komputer z dostępem do internetu możesz pomagać "leczyć" takie choróby jak malaria, zarażenie wirusem HIV, rak czy też choroba Alzheimera? Związane jest to z projektem Rosseta@home, dzięki któremu ludzie mogą ofiarować czas, gdy ich komputery stoją bezczynnie, pomagając w ten sposób na prowadzenie badań.
"To jest sposób, dzięki któremu ludzie z różnych środowisk mogą na chwilę obecną odegrać znaczącą rolę w postępach w nauce i medycynie" - powiedział dr David Baker z Uniwersytetu w Waszyngtonie, głowa projektu.
Projekt powstał na bazie jednej z koncepcji, która przewidywała, iż setki lub nawet tysiące osobnych komputerów wezmą udział w bardzo skomplikowanym projekcie, w którym komputery będą wykonywać, dzielone na małe kawałki, obszerne obliczenia. Obliczenia te następnie miały być ze sobą scalane. W technice nosi to nazwę przetwarzania rozproszonego (ang.distributed processing). Projekt ten miał na celu pokazanie, że do takich badań nie są potrzebne wyłącznie super-komputery o bardzo dużej mocy. Wyniki uzyskiwane z pomocą wielu komputerów posiadają większą moc obliczeniową aniżeli jeden super-komputer.
Okazuje się, że bardzo wiele komputerów stojących w naszych domach, czy też biurach przez wiele godzin nie jest wykorzystywanych. Są one włączone i nikt na nich nie pracuje, albo tez zużycie procesora podczas pracy tych komputerów jest nie wielka. To właśnie te komputery są szczególnie potrzebne w realizacji tego projektu. A przecież nic się nie stanie gdy "coś" - w tym przypadku program BOINC- zajmie minimum jeden procent naszego procesora. Stopień obciążenia naszego procesora zawsze można "regulować".
Powyższa koncepcja jest wykorzystywana w badaniach dotyczących życia na innych planetach oraz w przypadku zapobiegania globalnym zmianom klimatu. Wszystkie te badania polegają na analizie złożonej struktury białek oraz zrozumieniu, w jaki sposób białka te tworzą strukturę trzeciorzędową. Pozwalają nam na lepsze zrozumienie podstaw życia, a także mają swoje ukryte znaczenie - w tym przypadku jest nim poszukiwanie sposobów walki z różnymi chorobami.
Jak to działa? Głównym celem projektu jest przewidywanie kształtu białek. Jak doskonale wiemy białka są to molekuły składające się z aminokwasów. Aminokwasy te potraktujmy jako ogniwa łańcucha, którym jest białko. Do przewidywania ich struktury wykorzystuje się algorytm, którego działanie składa się z kilku etapów:
Dane wejściowe (input) --> zmiana kształtu --> obliczenie energii --> odrzucenie lub zaakceptowanie w zależności od energii --> powtórka
Działanie to, czyli tzw. Trajektoria rozpoczyna się wprowadzeniem sekwencji aminokwasów do programu zainstalowanego w naszym komputerze. Następnie sekwencje te są wczytywane i następuje zmiana kształtu struktury poprzez zmianę położenia poszczególnych ogniw. Po obliczeniu energii, w sytuacji gdy jest ona niższa otrzymana struktura zostaje zaakceptowana i algorytm kończy swe działanie. Jeśli natomiast otrzymana energia jest wyższa od energii wprowadzonej struktury, wówczas struktura jest odrzucana i wszystkie poprzednie etapy są powtarzane do skutku.
Rosetta@home próbuje walczyć z największymi problemami biologii molekularnej, a przy okazji również pomóc pokonywać choroby, a także pomóc ludziom zachować zdrowie. "Myślę, że to wspaniałe wierzyć, że wysiłki wolontariuszy z całego świata pozwolą poczynić znaczące postępy w tym niezwykle postępującym problemie"- powiedział Baker.
Poznanie złożonej struktury białek może pozwolić naukowcom rozpoznać obszary szczególnie narażone na ataki ze strony patogenów, po to, aby w przyszłości stworzyć skuteczne metody pokonania wielu pasożytów powodujących różne choroby oraz zapobiec ich rozprzestrzenianiu się. Metody modelowania białek mogą również pomóc projektować nowe rodzaje białek, które być może pomogą naukowcom opracować szczepionkę zapobiegającą zarażeniu wirusem HIV.
Celem tego projektu jest zastosowanie najnowszych technik biologii molekularnej w praktyce. Jednak wykorzystanie narzędzi bioinformatycznych do walki z rożnymi chorobami nie może się odbywać bez tysięcy, czy nawet milionów ludzi, którzy zdecydują się ofiarować coś, co ich nic nie kosztuje : moc swojego komputera
Aby przystąpić do projektu, należy ściągnąć i zainstalować na swoim komputerze program BOINC dostępny na stronie projektu oraz zarejestrować się.
Oprogramowanie można pobrać dla platform Windows i Linux MacOS i Solaris. Następnie łączymy się z Internetem i na tym kończy się nasz "wysiłek". Od tej pory komputer sam wykonuje obliczenia. Możemy jedynie zobaczyć wyniki pracy naszego komputera na wygaszaczu ekranu.(rys)
Oprogramowanie to jest również wykorzystywane w wielu innych projektach o których informacje możemy znaleźć na stronie http://pl.wikipedia.org/wiki/BOINC.
Więcej informacji na temat projektu Rosetta@home można znaleźć na stronie http://boinc.bakerlab.org/rosetta/. Ich schemat działania jest praktycznie taki sam. W fazie testów jest projekt TAMPAKU, który ma służyć również przewidywaniu struktur białek.
Polski, wieloprojektowy zespół w BOINC: http://www.boincatpoland.org
Źródło: BioNews
Komentarze
n0r3k | 2006-08-01 00:00:00
interesujacy system...
o programie BOINC slyszalem juz kilka razy (przy okazji SETI@home), ale dopiero ten artykuł skłonił mnie do wziecia udziału w konkretnym projekcie... polecam wszystkim bardzo goraca przylaczenie sie do obliczen! to nic nie kosztuje a moze przyniesc wiele dobrego... a i wygaszacz ekranu jest całkiem ciekawy...
no i to poczucie ze bierze sie udzial w powaznym projekcie badawczym ;)
Kornik | 2008-11-26 19:43:59
Rzeczywiście świetna sprawa. Pomyślcie sobie jakby tak wzięła udział w liczeniu połowa światowych internautów to jaki stworzyłby się superkomputer i już pewnie bysmy mieli leki na wiele chorób, niektóre niewiadome w fizyce stałyby się wiadome...