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Bioinformatik

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Achtung: Bei diesem Text handelt es sich um eine freie Übersetzung aus dem Englischen. Irrtümer sind vorbehalten. Vorschläge und Fehlerkorrekturen, die die Übersetzung betreffen, nehme ich gern entgegen.


Genetische Forschung unter Verwendung von HMMER

Zu wissen, wie DNS funktioniert, ist entscheidend, neue Behandlungsmethoden für Krankheiten zu entwickeln. Wenn Wissenschaftler herausfinden können, welcher Teil der DNS die Augenfunktion steuert, dann hätte man die Möglichkeit, bestimmte Augenkrankheiten zu heilen. Seit alle biologischen Funktionen auf die DNS zurückzuführen sind, könnte eine erfolgreiche genetische Forschung die Menschheit mit einem gewaltigen Wissen der Krankheitsbekämpfung versorgen.

Seit Watson und Crick die Doppelhelix-Struktur der DNS im Jahre 1953 entdeckt haben, hatte sich Genetik schnell entwickelt und faszinierte gleichzeitig Biologen, Philosophen und Politiker. Neulich gab es einen Medienwirbel um die Beendigung der Analyse menschlicher DNS. Die erste Phase dieses Projekts ist fertig - die vollständige Sequenz der menschlicher DNS ist dargestellt. Jedoch eine virtuelle endlose Zeichenfolge von A's, T's, G's und C's (die Nukleinsäure symbolisieren, woraus die DNS besteht) ist nutzlos, außer der Tatsache, dass die Sequenzen aufgedeckt sind.

Der Aufwand, diese Fülle an Information zu verstehen, bringt mit sich neues Forschungsfeld namens Bioinformatik. Bioinformatik setzt sich aus Mathematik, Computerwissenschaften, Ingenieurwesen und Life-Sciences  zusammen. Die Genforschung wird im allgemeinen mit weißen Kitteln, Reagenzgläsern und Labors assoziiert, doch es sind vor allem komplexe statistische Modelle und schnelle Supercomputer die entscheidenden Werkzeuge, die die Genforschung vorwärtstreiben. United Devices' erstes Projekt verwendet ein Bioinformatik-Software-Programm, das in Washington University in St. Louis entwickelt wurde, unter Aufsicht von Sean Eddy, Assistenzprofessor im Department of Genetics, das sich mit DNS-Analyse und deren Proteinen beschäftigt. Diese Software heißt HMMER (ausgesprochen "Hammer").

Wie HMMER funktioniert

Der Name HMMER stammt aus der Technik, aus der er kommt, genannt Hidden Markov Modeling (HMM). HMM war ursprünglich in der Spracherkennung in Gebrauch. HMM macht Muster in der englischen Sprache ausfindig, findet bestimmte Klänge, von denen es angenommen wird, dass sie vor oder nach anderen Klängen kommen. Weil die DNS ebenfalls Sequenzmuster in ihrer Struktur aufweist, hat man HMM einfach in die Genforschung integriert.

HMMER's Aufgabe, passende Muster zwischen zwei potentiell verwandten genetischen Sequenzen zu finden, ist vergleichbar mit der Suche nach einer genauen Phrase aus der Literatur. Das könnte ein relativ simpler Begriff sein, aber der Aufwand wäre enorm. Eine Veranschaulichung könnte die Suche nach der Phrase "To be, or not to be, that is the question - Sein oder nicht sein, das ist die Frage" und dem Bestandteil der Phrase wie "that is - das ist" in Shakespeares gesammelten Werken. Was HMMER so besonders macht, ist, dass es nicht nur nach jeder Zeichenfolge in der Phrase und dem Bestandteil der Phrase sucht, es würde ebenfalls versuchen, die Frage zu beantworten. Entgegen einer neuer Theorie, könnte ein Verfahren unter Verwendung von HMMER prüfen, ob Shakespeare wirklich der Autor der alten literarischen Werke war.

Forscher können HMMER für diverse Zwecke verwenden. Ein Wissenschaftler könnte z.B. eine Beziehung zwischen einer Krankheit und sich wiederholenden genetischen Mustern bei mehreren Menschen, die diese Krankheit haben, feststellen. Ein anderer Wissenschaftler könnte eine Beziehung zwischen dem Menschen und anderen Tieren feststellen, indem er ähnliche Muster in den genetischen Sequenzen bei den beiden Spezies entdeckt. Theoretisch würde es den Wissenschaftlern erlauben, mehr über eine Krankheit zu verstehen, oder ein entdeckter genetischer Schaden bei einer Maus würde zum Verständnis derselben Situation bei den Menschen führen.

Die Geheimnisse der menschlichen Gene zu entschlüsseln, wird die Krankheiten unzweifelhaft herausfordern, von Zeit zu Zeit erneut auszubrechen. Jedoch bei der Wahl von HMMER als erste Applikation, um auf der MetaProzessor-Plattform zu laufen, hofft United Devices, einen bedeutsamen Beitrag zu leisten, die Diagnose und die Behandlung der Krankheiten zu verbessern.

Client



Letzte Forumbeiträge
xx Find-A-Drug - Projekt wird 16. Dez. beendet.
November 03, 2005, 08:45:14 von Pascal
Find-a-Drug to close

The Find-a-Drug project has now processed more queries than the original 250 we envisaged. We have also targetted most of the recognised protein targets for the major project areas. Where we have been able to obtain experimental data to confirm biological activity, the predictions have exceeded our expectations. Our experience suggests that it will be difficult to find collaborators who will be interested in the results of targetting proteins whose biological function is unknown or of little therapeutic interest.

We have concluded that there are insufficient worthwhile protein queries to continue the project into 2006 and have decided to close the project on 16 December 2005. We will continue to make some new queries available over the coming weeks but will not accept results after the close of the project.

We are obviously very grateful for the contributions of members and will continue to work with our collaborators.
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lamp Muon1 Projekt
März 26, 2005, 02:41:36 von Independence
Hi All,

ich teste gerade das Muon Projekt .

Die Installation ist einfach: Die RAR oder ZIP Datei entpacken und dann das Programm starten.

Als nächstes kommt die Userabfrage beim ersten Start: Da gebt ihr folgendes ein: [MWST]Euren Usernamen
So kann Stephen euch zu unser Team hinzufügen.

Mit der manualsend.bat werden fertig berechnete Aufgaben, zu den verschiedenen FTP Servern versendet.

Die manualsend.bat bitte nur nutzen, wenn der automatische Upload nicht funktioniert! Der automatische Upload
wird bei ca. 100kb Resultdatei ausgelöst.  Smiley

Ich unterstütze das Projekt sogar mit ein FTP Server, welcher zum Upload von fertig berechneten Aufgaben dient, welchen dann Stephen von mir per Script holt.

Ziel:

- - - [Science Aims] - - -
The experiment is called the Neutrino Factory, scheduled for construction some time from 2015.  Its primary aim is to fire beams of neutrinos (fundamental particles) through the Earth's interior to detector stations on different continents.  They're doing this to measure whether they change type en route (there are 3 types of neutrino) and data from this in turn will allow them to determine the neutrino's mass more accurately.

The reason they want to do this is that the neutrino is just about the most common particle in the universe (billions pass through your body every second) and its mass will influence such things as the evolution of the universe and the exact way matter was first formed in the 'big bang'.  In fact, neutrinos make up one quarter of the types of matter particles specified in the current 'standard model' of physics.  In order to progress to more advanced theories of physics, it is often crucial to know the properties of particles to high precision in order to distinguish between the slightly different predictions of alternative theories.

Actually the entire Neutrino Factory complex (estimated to cost at least $1.9bn) will have several scientific aims.  The neutrinos are used for fundamental physics experiments, but the proton beam that is produced at the start (this hits the target rod at the beginning of the simulation you download) is also going to be used in experiments such as neutralising radioactive waste by transmuting the radioactive elements into stable ones, and providing a high intensity source of neutrons for 3D atomic microscopy.  The muon beam that will be coming from the end of the section we are optimising can also be used as the basis for a 'muon collider', a machine that could produce the highest-energy collisions between fundamental particles ever made artificially.

You are simulating the part of the process where the proton beam hits the target rod and causes pions to be emitted, which decay into muons.  These would then proceed to a storage ring and decay into electrons and the neutrinos that are used for experiments.  This is a fairly critical part of the apparatus, which catches the pions and confines some of them into a beam while they decay.  The efficiency of this dictates that of the entire machine because it is built of a lot of acceleration stages 'in series' with each other.  Whether the project eventually gets funded to be built depends on what levels of performance can be achieved with the designs generated during the present R&D.  However, users of this program have already doubled the estimated efficiency of one stage and more are to be optimised in the future.

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xx Updaten des BOINC Clients
Oktober 25, 2004, 05:17:22 von SnakeKaplan
Sers

also ich nutze BOINC für Seti@home und ClimatePrediction. Nun dauert die Berechnung einer Wu bei CP verdammt lange. In der Zeit hat Seti schon auf eine andere vers umgestellt und ich kann an diesem Projekt nicht mehr teilnehmen. Nun würd ich gern meinen Client upgraden ohne die schon halb berechnete WU für CP zu verlieren. Wie geht das genau???

Und nen anderes prob hab ich noch: Bei Seti@home zieht mein Client jedesmal gleich 50 WUs runter, die ich unmöglich alle innerhalb der deadline abarbeiten kann. Auf der Accountpage von Seti@home Boinc vers konnte man früher mal einstellen, für wieviele Stunden genug Rechenvorrat den Speicher füllen soll. Dieses Feld gibts jetzt aber nicht mehr...... Traurig Unentschlossen Augen rollen
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xx GIMPS: Neue Mersenne-Primzahl (wahrscheinlich) gefunden !
Mai 21, 2004, 06:59:45 von Thomapyrien
Hallo zusammen,

hier eine Meldung von Heise online:

Neue Mersenne-Primzahl

Internette Grüße
Thomapyrien
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exclamation Find a Drug hat nun Aids noch im Programm!
Juli 02, 2003, 09:30:47 von Independence
FAD hat nun noch den Kampf gegen Aids aufgenommen! Seit gestern kann man sich die WU's ziehen, wenn man sie im Client eingestellt hat! Lächelnd

Tolles Projekt mit großen Angebot und man kann selbst auswählen für was man crunchen tut! Einziger Nachteil sind die heftigen Crunchzeiten, es komt aber auf die WU's an!

HIV bei FAD
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Zuletzt geändert: 18. February 2010

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