Projet
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plusieurs mois et aucune nouvelle de la part des responsables du projet.
Résultats
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Mise au point
d'une nouvelle méthode pour la prévision de la
structure des protéines. Cette méthode
appellée dynamique 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
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INSCRIPTION 
 
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(tutoriel)
« TANPAKU » vise à prévoir
les structures des protéines à l'aide du calcul
partagé
Le projet « TANPAKU » tire son origine du mot en
langue japonaise tanpaku-shitsu,
signifiant protéine.
Galerie Vidéo :
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.
Sommaire :
- Les protéines jouent
un rôle fondamental dans notre vie
- Protéines, acides
animés et ADN
- La relation entre la structure
des protéines et leurs fonctions
- Prévision de
structures de protéine par la simulation sur ordinateur
- Boinc
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.
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Terminés/Suspendus 
