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发表于 2011-9-6 06:02:28
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Folding@home 科学
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什么是蛋白质?
蛋白质是由氨基酸分子形成的长链。蛋白质是生物生存的基本条件。作为酶, 他们是所有生物化学反应的驱动力。作为结构的基本成分,它们是我们的骨骼、肌肉、头发、皮肤和血管的主要组成部分。作为抗体，它们可以识别入侵物体，使免疫系统工作从而清除这些物体。因此, 科学家对人类的基因组进行排序��生物圈蛋白质蓝图��但我们怎样可以了解这些蛋白质做了些什么？它们又是怎么运作的?
•看看UD计算的蛋白质照片。
关系到人的染色体项目
蛋白质在生物学中充当如此重要的（原文为根本性）角色, 科学家开始对人类的基因组开始排序。基因组实际上是一张跟蛋白质有关的�蓝图���基因组包含遗传密码（DNA Code），这些密码决定着氨基酸串成蛋白质长链的顺序。
蛋白质为什么�折叠�?
但是, 仅仅了解基因组序列并不能使我们充分了解蛋白质的工作，更无法了解它是如何工作的。为了发挥它的功能作用（比方作为酶和抗体），他们必须具有非常特定的形状, 亦称�折叠（Fold）�。蛋白质犹如一台令人惊奇的机器: 在他们进行工作之前, 他们自己组装自己! 这种自我装配被称为�折叠（Folding）�。
我们项目的目标之一是模仿蛋白质折叠，从而了解蛋白质是如何那么迅速可靠地折叠的，并了解如何使用这些蛋白质的属性来制造高分子聚合物。折叠模仿结果的影片可以在这里找到。
蛋白质折叠和相关疾病: 疯牛病、阿兹海默氏症
如果蛋白质没有正确地折叠将发生什么？比方阿兹海默氏症(Alzheimer's)、囊肿纤维化（Cystic fibrosis）、疯牛病(Mad Cow, BSE), 一种遗传的肺气肿, 甚至许多癌症的起因都是蛋白质的非正常折叠。
当蛋白质非正常折叠，可能凝聚起来(�集合体�) 。这些凝聚物可能经常聚集在脑子里，这就是现在通常认为导致阿兹海默氏症和疯牛病的病因。
蛋白质折叠和纳米技术:建造纳米级的仪器！
除生物医学的应用之外，了解蛋白质的折叠同时也将教会我们应该如何设计我们自己的、像蛋白质大小的�纳米仪器�进行相似的工作。当然，在纳米仪器可能执行任何任务前，他们也必须进行组装。
为什么蛋白质折叠那么难搞清?
最令人惊讶的不仅是蛋白质本身能够自我组装�� 折叠，而且是它们自我组装的速度是如此之快:一些蛋白质能够在百万分之一秒之内完成自我折叠。虽然这个时间在人的时间表中是非常快的，但是用计算机进行模拟，这个时间就显得相当长了。实际上，计算机模拟1纳秒（1/1,000,000,000秒）需要花费大约一天的时间。不幸的是，蛋白质折叠是以数十毫秒（10000纳秒）作为时间表的。这样，这将需要10000台计算机花费数天的时间来模仿折叠。��例如，这将需要30台计算机花费数年的时间。这样等一个结果出来需要的时间太多。
当折叠的本质由序列确定, 它被输入以非常复杂的方式。 因而, 蛋白质可折叠能看作为连接在染色体(序列之间) 并且什么蛋白质实际上(他们的作用) 。
一种解答: 分布动力学
要解决蛋白质折叠的问题，我们需要冲破微秒障碍。我们的小组开发了一种新的模仿蛋白质折叠的方式��一种�将工作单元分解成多个部分，使用多台处理器来模拟�的办法来冲破毫秒障碍。因而，有1000个处理器, 我们就能冲破微秒障碍从而帮助了解蛋白质是如何折叠的奥秘。
我们到目前为止做了什么？我们将做什么？
Folding@home 1.0是成功的。在从2000年10月到2001年10月的一年内，我们已经使用了我们实验性检验的方法折叠了一些小且快速被折叠的蛋白质。我们现在正在进一步开发我们的方法，并推广到模仿折叠一些更加复杂、更加有趣的蛋白质和�蛋白质正常折叠与非正常折叠�的问题。您能从我们的结果页上了解更多。
我怎么可以了解更多关于FOLDING@HOME的信息?
一个了解我们如何成功运作Folding@Home 1.0以及Folding@Home是怎样工作的好地方是我们的论文或最近的刊文。我们最近刊在《物理概览新闻(Physical Review Letters)》的论文描述了我们模拟折叠方法的依据，并从数学角度论述了使用千万台个人计算机千万次加速模拟折叠的可行性。我们最近刊在《分子生物学学报(The Journal of Molecular Biology)》的论文具体地谈论了我们如何将模拟折叠蛋白质的方法从第一个结果推广运用到别的蛋白质中。 |
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发表于 2010-12-6 19:58:44
