Die Proteine haben die Tendenz zerstörte Proteinmasse zu finden und besitzen Reagenzgläser? Da ist wohl irgendwo im Satz der richtige Bezug verloren gegangen.JE1SUS hat geschrieben: Ähnlich wie mit dem Ei in der Pfanne geht es den Biochemikern, die mit der Tendenz der Proteine zu kämpfen haben, unlösliche Klumpen aus zerstörter Proteinmasse am Boden ihrer Reagenzgläser vorzufinden.
Puh, ziemlich langer Bandwurmsatz, kann man auch in zwei Sätze aufteilen die dann verständlicher sind.JE1SUS hat geschrieben: Die Ketten können auf höchst unterschiedliche Art Schleifen bilden, aber wie ein Schnürsenkel nur eine sinnvolle Schleife bildet, die man anschließend ohne Doppelknoten wieder aufziehen kann, so gewährleisten die Schleifen der Moleküle nur in der richtigen Zug- und Drehrichtung eine korrekte Funktion.
Ich schlage unverbindlich vor:JE1SUS hat geschrieben:Die Alzheimer-Erkrankung betrifft ca. 10 Prozent der über Fünfundsechzigjährigen ...
Individuen? Klingt ein bisschen wissenschaftlich kalt für mich, kann man nicht einfach sagen "Menschen"?JE1SUS hat geschrieben:Verschiedene Forschergruppen fanden 1991 heraus, dass Individuen mit einem spezifischen Mutations-Vorläufer-Protein Alzheimer im frühen Alter von 40 Jahren entwickeln.
Muss klein geschrieben werden, oder?JE1SUS hat geschrieben:Mehrere Wissenschaftler haben neuerdings nachgewiesen, dass durch fast alle üblichen Mutationen, die zur Zystischen Fibrose führen, die Trennung der Transportregulierenden Proteine von ihren Begleitern (Chaperones) verhindert wird.
JE1SUS hat geschrieben: Nachforschungen haben ergeben, dass eine der durchaus üblichen Mutationen, die solche Unordnung produzieren, im großen Umfang den normalen Faltungsprozeß verlangsamen, genauso wie es die temperaturempfindlichen P22-Mutazionen bewirken.
Ich schlage vor, "induzieren" durch "zu veranlassen" zu ersetzen.JE1SUS hat geschrieben: Die Grundfunktion vom p53-Protein ist offensichtlich, die Zellteilung der Zellen mit defekter DNA solange zu verhindern, bis der Defekt wieder repariert ist, oder zu induzieren, dass die Zelle zerstört wird, wenn der Schaden irreparabel ist.
Mein Vorschlag: ... haben bisher noch nicht zu einer Behandlungsmethode geführt.JE1SUS hat geschrieben: Die Erkenntnisse über Protein-Faltungen haben bisher noch nicht zu Möglichkeiten einer Behandlung geführt. Man hofft auf das nächste Jahrzehnt.
mfGWissenschaftlicher Hintergrund
Was sind Proteine?
Proteine sind *Perlenketten* aus Aminosäuren --- lange kettenförmige Moleküle. Proteine sind die Grundlage, mit der die Biologie Aufgaben erledigt. Als *Enzyme* sind sie die treibende Kraft hinter allen biochemischen Reaktionen, die die Biologie funktionieren lassen. Als *Strukturelemente* sind sie der Hauptbestandteil von unseren Knochen, Muskeln, Haaren, Haut, und Blutgefäßen. Als *Antikörper* erkennen sie eindringende Elemente und ermöglichen es dem Immunsystem die unerwünschten Eindringlinge loszuwerden. Aus diesen Gründen haben Wissenschaftler das menschliche Genom -- den Plan für alle Proteine in der Biologie -- entschlüsselt, aber wie können wir verstehen, was diese Proteine tun und wie sie funktionieren?
Beziehung zum Humangenom Projekt
Da Proteine eine solch fundamentale Rolle in der Biologie spielen, haben Wissenschaftler das menschliche *Genom* entschlüsselt. Das Genom ist gewissermaßen der Bauplan für diese Proteine -- das Genom entält den DNS Kode, der die *Reihenfolge* der Aminosäuren entlang der Proteinkette, wie die Perlen einer Halskette, spezifiziert.
Warum "falten" sich Proteine?
Jedoch lediglich die Sequenz zu kennen, sagt uns wenig darüber, was das Protein macht, und wie es das macht. Um ihre Funktion (z.B. als Enzyme oder Antikörper) ausüben zu können, müssen sie eine bestimmte Form annehmen, die auch als "Faltung" bekannt ist. Also, Proteine sind wahrlich erstaunliche Maschinen: Bevor sie ihre Arbeit verrichten, setzen sie sich selbst zusammen! Diesen Selbstzusammenbau nennt man "falten".
Eines der Ziele unseres Projektes ist, die Proteinaltung zu simulieren, um zu verstehen, wie Proteine so schnell und zuverlässig falten, und zu lernen, synthetische Polymere[Link->#nano] mit diesen Eigenschaften herzustellen. Filme der Resultate einiger dieser Simulationen sind hier[Link->results.html] zu finden.
Proteinfaltung und Krankheit: BSE (Rinderwahnsinn), Altzheimer, ...
Was passiert, wenn sich Proteine nicht korrekt falten?[Link->http://www.faseb.org/opar/protfold/protein.html] Krankheiten wie die Alzheimersche Krankheit, die Mukoviszidose, BSE (Rinderwahnsinn), eine vererbte Form von Emphysem, und selbst mehrere Krebsarten werden für das Resultat von falsch gefalteten Proteinen gehalten.
Wenn Proteine falsch gefaltet sind, können sie zusammenklumpen ("aggregieren").
Diese Klumpen können sich oft im Gehirn ansammeln, wo sie, wie vermutet wird, die Symptome von Rinderwahnsinn oder der Alzheimerschen Krankheit auslösen.
Proteinfaltung und Nanotechnoligie: Von Menschen gebaute Maschienen im Nanometer Maßstab
Zusätzlich zu biomedizinischen Anwendungen wird uns das Wissen darüber, wie Proteine falten, beibringen, wie wir unsere eigenen "Nanomaschinen" in Protein-Größe konstruieren, die ähnliche Aufgaben erledigen. Natürlich müssen diese Nanomaschinen, bevor sie irgendeine Aktivität ausführen können, auch zusammengesetzt werden.
Warum ist die Proteinfaltung so schwer zu verstehen?
Es ist nicht nur erstaunlich, dass sich Proteine selbst zusammenbauen --falten--, sondern auch, dass sie es erstaunlich schnell tun: Einige innerhalb einer Millionenstel Sekunde. Während diese Zeit sehr schnell auf der Zeitskala einer Person ist, dauert es bemerkenswert lang, sie in einem Computer zu simulieren.
Tatsächlich dauert es etwa einen Tag, um eine Nanosekunde (1/1.000.000.000 einer Sekunde) zu simulieren. Unglücklicherweise falten sich Proteine in der Größenordnung von 10 Mikrosekunden (10.000 Nanosekunden). Also würde es 10.000 CPU-Tage dauern, die Faltung zu simulieren, -- das sind 30 CPU-Jahre. Das ist eine lange Zeit, um auf ein einzelnes Resultat zu warten.
Eine Lösung: verteilte Dynamiken
Um das Problem mit der Proteinfaltung zu lösen, müssen wir die Mikrosekundenbarriere durchbrechen. Unsere Arbeitsgruppe[Link->http://www.stanford.edu/group/pandegroup] hat einen neuen Weg die Proteinfaltung zu simulieren entwickelt, der die Mikrosekundenbarriere durchbrechen kann, indem die Arbeit unter vielen Prozessoren in einer neuen Art aufgeteilt wird -- mit einem zur Zahl der Prozessoren nahezu linearen Geschwingigkeitszuwachs. So können wir dann mit 1000 Prozessoren die Mikrosekundenbarriere durchbrechen und helfen, das Geheimnis der Proteinfaltung[Link->http://www.faseb.org/opar/protfold/protein.html] zu entschlüsseln.
Was haben wir bislang gemacht, und wie geht es weiter?
Folding@Home 1.0[Link->http://foldingathome.stanford.edu/] war ein Erfolg. Während eines Jahres vom Oktober 2000 bis Oktober 2001 haben wir mehrere kleine, schnell faltende Proteine gefaltet, mit experimenteller Bestätigung unserer Methode. Wir arbeiten nun an der Weiterentwicklung unserer Methode und der Anwendung auf komplexere und interessante Proteine und Fragen zur richtigen und falschen Faltung von Proteinen. Auf unserer Ergebnisseite[Link->results.html] können sie mehr über unsere Ergebnisse erfahren.
Wie kann ich mehr darüber erfahren, wie Folding@home funktioniert?
Ein guter Ausgangspunkt um mehr über unseren Erfolg mit Folding@Home 1.0 und über die Arbeitsweise von Folding@home zu erfahren sind unsere neueren Artikel[Link->papers.html] oder die Presseberichte[Link->press.html] über unsere Arbeit. Unser Artikel in Physical Review Letters[Link->http://vsp27.stanford.edu/papers/SPdynamics.pdf] beschreibt die Basis unserer Methode, sowie einige mathematische Begründungen, wie wir zehn- bis hunderttausend PCs benutzen können, um die Geschwindigkeit der Faltungssimulationen zehn- bis hunderttausendfach zu beschleunigen. Unser Artikel in The Journal of Molecular Biology[Link->http://vsp27.stanford.edu/papers/ZSPHairpin01.pdf] behandelt ein wenig ausführlicher die Besonderheiten unserer Methode, so wie sie auf Proteine angewendet wird, sowie unsere ersten Ergebnisse --- die Faltung einer beta-Schleife.
Für weitergehende Informastionen: Interessante Links zu anderen Webseiten (in Englisch)
Um mehr über DNS, Genome, Proteine, oder Faltung zu erfahren, schlagen wir die folgenden Links vor (empfohlene Links in *fetter Schrift*):
/* Da die ganzen Links auf englischsprachige Seiten zeigen, halte ich eine Überssetzung der Überschriften für nicht angebracht. */
Bildunterschrift 1:
Während die Natur der Faltung durch die Sequenz bestimmt ist, ist sie in einer sehr komplizierten Art codiert. *Also kann die Proteinfaltung als eine Verbindung zwischen dem Genom (Sequenz) und dem was die Proteine tatsächlich tun (ihre Funktion), gesehen werden.*
Bildunterschrift 2:
Der Folding@Home Client (Konsole oder Bildschirmschoner) zeigt eine Echtzeitdarstellung der Protein Simulation, die berechnet wird. Das gezeichnete Molekül ist die momentane atomare Konfiguration ("Faltung") von dem Protein, das auf ihrem Computer simuliert wird.
Aber wie nicht anders zu erwarten, habe ich doch was gefunden ... Hermes hat geschrieben: Proteinfaltung und Nanotechnoligie: Von Menschen gebaute Maschienen im Nanometer Maßstab
Das ist der einzige Absatz, bei dem ich glaube, dass er ansatzweise unverständlich ist. Das fängt schon mit der Überschrift an: "Verteilte Dynamiken", sagt mir nichts, ist damit "Verteiltes Rechnen" gemeint? "Mikrosekundenbarriere"? Wenn ich die vorhergehenden Absätze richtig verstanden habe, ist damit gemeint, dass es im Augenblick -wegen des Zeitaufwandes- nicht sinnvoll ist, Faltungen zu simulieren, die eine Mikrosekunde dauern, sicher bin ich mir da aber nicht.Hermes hat geschrieben:Eine Lösung: verteilte Dynamiken
Um das Problem mit der Proteinfaltung zu lösen, müssen wir die Mikrosekundenbarriere durchbrechen. Unsere Arbeitsgruppe[Link->http://www.stanford.edu/group/pandegroup] hat einen neuen Weg die Proteinfaltung zu simulieren entwickelt, der die Mikrosekundenbarriere durchbrechen kann, indem die Arbeit unter vielen Prozessoren in einer neuen Art aufgeteilt wird -- mit einem zur Zahl der Prozessoren nahezu linearen Geschwingigkeitszuwachs. So können wir dann mit 1000 Prozessoren die Mikrosekundenbarriere durchbrechen und helfen, das Geheimnis der Proteinfaltung[Link->http://www.faseb.org/opar/protfold/protein.html] zu entschlüsseln.
Wenn Du mit meinen Vorschlägen einverstanden bist, kopiere ich deinen Text auf meinen Rechner, ersetze die fraglichen Stellen und schicke Keller dann die geänderte Version als .doc File per e-post.JE1SUS hat geschrieben:nun, ich hoffe das Keller die änderungsvorschläge einbaut ... da mir momentan die Zeit fehlt da nochmals vernünftig durchzuschauen...
Kommt vorfrank hat geschrieben:Astrein!!
Hermes hat geschrieben: Proteinfaltung und Nanotechnoligie: Von Menschen gebaute Maschienen im Nanometer Maßstab
Es soll ausgesagt werden, was genau verteilt berechnet werden soll: Moleküldynamiken.frank hat geschrieben:Das ist der einzige Absatz, bei dem ich glaube, dass er ansatzweise unverständlich ist. Das fängt schon mit der Überschrift an: "Verteilte Dynamiken", sagt mir nichts, ist damit "Verteiltes Rechnen" gemeint?Hermes hat geschrieben:Eine Lösung: verteilte Dynamiken
Um das Problem mit der Proteinfaltung zu lösen, müssen wir die Mikrosekundenbarriere durchbrechen. Unsere Arbeitsgruppe[Link->http://www.stanford.edu/group/pandegroup] hat einen neuen Weg die Proteinfaltung zu simulieren entwickelt, der die Mikrosekundenbarriere durchbrechen kann, indem die Arbeit unter vielen Prozessoren in einer neuen Art aufgeteilt wird -- mit einem zur Zahl der Prozessoren nahezu linearen Geschwingigkeitszuwachs. So können wir dann mit 1000 Prozessoren die Mikrosekundenbarriere durchbrechen und helfen, das Geheimnis der Proteinfaltung[Link->http://www.faseb.org/opar/protfold/protein.html] zu entschlüsseln.
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Eine Lösung: Moleküldynamik verteilt berechnenGenau das ist gemeint.frank hat geschrieben:"Mikrosekundenbarriere"? Wenn ich die vorhergehenden Absätze richtig verstanden habe, ist damit gemeint, dass es im Augenblick -wegen des Zeitaufwandes- nicht sinnvoll ist, Faltungen zu simulieren, die eine Mikrosekunde dauern, sicher bin ich mir da aber nicht.
Hier wird im Original explizit von "processsors" gesprochen. Vielleicht hat der Autor zu viel über Dual- und Multiprozessorsysteme nachgedacht; und an die ganzen Diskussionen im Forum über die optimale Ausnutzung von echten und falschen (Hyperthreading) Multiprozessorsystemen.frank hat geschrieben:Und dann würde ich nicht schreiben dass die Simulation unter vielen "Prozessoren" aufgeteilt wird, sondern auf viele "PC´s". Hat den Effekt, dass sich jeder Leser potentiell angesprochen fühlt ("Mensch, da sollte mein Rechner auch mitmachen"). Auch der letzte Satz klingt für mich so ein bisschen distanziert. "Jeweils 1.000 Rechner können so gemeinsam Faltungen simulieren, die in der Realität eine Mikrosekunde dauern." wäre mein Vorschlag.
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Jeweils 1.000 Computer können so gemeinsam Faltungen simulieren, die in der Realität mehrere Mikrosekunden dauern und helfen, das Geheimnis der Proteinfaltung[Link->http://www.faseb.org/opar/protfold/protein.html] zu entschlüsseln.Ich will mich nicht weiter als nötig vom Original entfernen. Die Wissenschaftsseite ist auch nicht als Werbemittel, sondern als Erklärung für Interessierte gedacht. Und wenn die 1000 Prozessoren in Form eines Supercomputers mit 1000 CPU's vorliegen müssten, würde es kaum dieses Projekt geben.frank hat geschrieben:[edit] Möglicherweise sollte man in diesen Absatz auch noch einbauen, dass die Rechner natürlich weltweit verteilt stehen können, weil sie sich über das Internet ihren Teil der Simulation saugen. Dann wird schnell deutlich, dass "jeweils 1000 Rechner" gar nicht so viel ist.
