Projet
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plusieurs mois et aucune nouvelle de la part des responsables du projet.
Mise au point
d'une nouvelle méthode pour la prévision de la
structure des protéines. Cette méthode
appelléedynamique brownienne, est
basée sur la simulation du mouvement
brownien qui permettrait sur le long terme de disposer d'une
méthode pour des simulations de longue durée
Résultats
: Sur cette page, vous pouvez visionner les
résultats des simulations effectuées sur les PCs
des volontaires de TANPAKU. Les images de ces pages sont mises
à jour toutes les 10 minutes en utilisant les derniers
résultats.
Note : Toutes les figures ont pour nom
XXXX_YY.png. Ici, XXXX corresponds à l'identification des
simulations pour chaque cible. YY correspond au YYème
résultat de la simulation du groupe XXXX.
Publication :
Tadashi Ando et Ichiro Yamato. Dynamique brownienne pour le repliement
des protéines. In Yukio Kaneda, Hiroshi Kawamura, et Masaki
Sasai, éditeur : Frontiers
of Computational Science, pages 157-163. Springer-Verlag
Berlin Heidelberg, 2007.
Toutes ces simulations ont été
conçues dans le laboratoire Yamato
Au sujet de
« TANPAKU »
« TANPAKU » est un projet qui s'attaque au
problème
« de la prévision de la structure des
protéines » par l'utilisation de «
l'informatique
répartie ». Ce projet est
développé en
collaboration avec le laboratoire Yamato
(département des Sciences biologiques et des technologies)
et le laboratoire Takeda
(département des sciences de l'information) de
l'université scientifique de Tokyo. Le projet a fini un
essai
préliminaire dans notre université et il est
ouvert pour
les volontaires publics.
Qu'est ce que la
prévision de la structure d'une protéine ?
Les protéines
jouent un rôle fondamental dans notre vie
Les protéines font partie prenante de notre vie.
Par exemple, l'amylase
digère l'amidon pour produire de l'énergie, l'hémoglobine
transporte l'oxygène à travers le corps et l'insuline
régule la quantité de sucre absorbée
par le sang.
Protéine,
acide aminé et ADN
Une protéine est
composée à la base par l'assemblage de 20 sortes
différentes d'acides aminés.
Les protéines sont des polymères
non-ramifiés construits par la liaison de centaines d'acides
aminés, où les chaines de peptide
sont formées
d'un groupe carboxyl
d'une acide aminé liée à un groupe
aminé libre
venant d'une autre acide aminé après
l'élimination d'une molécule d'eau. L'ordre
de ces acides aminés ou séquence
détermine les propriétés de la
protéine.
D'une part, la séquence ADN (Acide
désoxyribonucléique)
d'un gène fournit des informations
sur la séquence d'acide aminé de la
protéine qu'elle code. Par conséquent,
le gène est un modèle pour reconstituer une
protéine et ainsi le génome humain,
l'ensemble du matériel génétique d'un
individu ou d'une espèce, est un modèle de notre
corps dans sa globalité. Comme l'information
génomique nous fournit
beaucoup d'indices pour résoudre les secrets de la vie, des
centaines de projets
de séquençage du génome ont
été exécutés
à travers le monde et ce pour de nombreuses
espèces. Aujourd'hui, le génome humain a
été déchiffré !
La relation entre la
structure des protéines et leurs fonctions
Connaitre l'information génomique ,
équivaut t-il à comprendre la vie dans son
ensemble?
Malheureusement, bien que
nous sachions qu'un gène correspond à une
protéine, il est encore difficile d'en déduire sa
fonction dans la séquence
des acides aminés.
La protéine se plie dans son
unique structure tridimensionnelle
correspondant à sa séquence d'acide
aminé et à sa fonction dans notre
corps. En d'autres termes, il y a un rapport profond entre la structure
d'une protéine et sa fonction. Par conséquent, si
nous pouvons prévoir
la structure d'une protéine à partir de son
enchainement d'acides aminés, cette information
structurelle fournira des informations très utiles pour
déduire sa
fonction en tant que protéine.
Cependant, nous ne disposons pas de la
méthode qui puisse prévoir la
structure repliée d'une protéine à
partir de sa seule séquence d'acides
aminés.
Prévision de
structures de protéine par la simulation sur ordinateur
Il y a un intérêt
certain pour la prévision des structures de
protéine
par simulation sur ordinateur. Bien que la puissance informatique
ait considérablement augmentée, il est encore
difficile de
disposer d'assez de conformations
(représentation statique des molécules) dans un
temps raisonnable
pour aboutir au repliement d'une structure même avec des
ordinateurs dernier
cri.
Au vue de cette situation, les
chercheurs ont proposé diverses
méthodes pour surmonter cette difficulté. Dans
notre laboratoire,
une méthode, appelée « dynamique brownienne
» basée sur la
simulation du mouvement brownien, a été
développée, et a jusqu'ici donné
quelques résultats satisfaisants. Cette méthode
de dynamique brownienne nous permettrait de mettre au point sur le long
terme une méthode de simulation qui aurait besoin d'un temps
d'utilisation informatique beaucoup moins important comparé
avec les méthodes
conventionnelles de simulation.
Cependant, pour réaliser
notre objectif final qui est de prévoir une structure de
protéine à partir de sa séquence
d'acide aminé, une plus grande puissance de calcul
informatique
est exigée. Afin de réaliser cette condition,
nous améliorons
l'algorithme informatique et nous prêtons
également attention à
simuler la dynamique brownienne sur une ressource informatique plus
puissante.
Ainsi, nous lançons le projet
« TANPAKU » sur l'informatique
répartie.
Qu'est ce
que l'informatique répartie ?
L'informatique répartie est
un système de calcul qui permet de résoudre un
vaste
ou difficile problème exigant une puissance informatique
considérable, ceci est possible en
donnant de petites parties du problème à un grand
nombre d'ordinateurs
à travers un réseau. Le projet le plus
célèbre de l'informatique
répartie est
« SETI@home » (SETI a pour but la
recherche de
l'intelligence extraterrestre) lancé à Berkeley,
Université de Californie,
en mai 1999, dans lequel des données reçues par
le radiotélescope
sont analysées pour rechercher la preuve de transmissions
radios effectuées par une intelligence extraterrestre.
BOINC
« TANPAKU »
utilise « BOINC » (
Berkeley Open Infrastructure for Network Computing
) qui est une plateforme de partage des ressources informatiques
grâce à l'emplois de l'informatique
répartie. En participant à BOINC vous participez
à beaucoup plus qu'un simple projet d'informatique
répartie, il vous est possible d'indiquer le pourcentage de
votre puissance de calcul que vous souhaitez consacrer à
chaque projet.
Aujourd'hui de nombreux projets d'informatique répartie dont
SETI@home sont disponibles sur la plateforme de BOINC.
Cet article a été publié le 08-07-2006 14:38. Vous pouvez suivre les commentaires suscités par cet article grâce au fil RSS 2.0. Vous pouvez laisser un commentaire.
Dernière mise à jour 02-11-2008 22:25
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Malheureusement, bien que
nous sachions qu'un gène correspond à une
protéine, il est encore difficile d'en déduire sa
fonction dans la séquence
des acides aminés.