Rosetta@home: differenze tra le versioni

Versione delle 12:46, 2 ago 2017

Versione delle 12:05, 25 ott 2017

Riga 16:

|Lingua =

}}

'''Rosetta@home''' è un progetto di [[calcolo distribuito]] per la previsione della struttura delle [[proteine]] sulla piattaforma [[BOINC]] (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), svolto al Baker laboratory all'[[Università di Washington]]. Rosetta@home si propone di prevedere le interazioni proteina-proteina e di progettare nuove proteine con l'aiuto di 373,024 volontari, 1,190,556 computer, per una potenza di calcolo totale di 278 [[FLOPS|TeraFLOPS]] in media (alla data del 29 dicembre 2015)<ref name="BOINCstats_RosettaOverview">{{Cita web | titolo=Rosetta@home: Credit overview | autore=de Zutter W | url=http://boinc.bakerlab.org/rosetta/|accesso=14 dicembre 2011}}</ref>. [[Foldit]], un videogioco di Rosetta@home, mira a raggiungere questi obiettivi con un approccio di "crowdsourcing". Benché il grosso del progetto sia orientato verso la [[ricerca scientifica|ricerca di base]] per migliorare la precisione e la robustezza dei metodi di [[proteomica]], Rosetta@home fa anche ricerca applicata sulla [[malaria]], la [[malattia di Alzheimer]] e altre patologie.<ref>{{Cita web | titolo=What is Rosetta@home? | sito=Rosetta@home forums | editore=University of Washington | accesso=7 settembre 2008 | url=http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_about.php | urlmorto=sì | urlarchivio=https://web.archive.org/web/20080913093155/http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_about.php | dataarchivio=13 settembre 2008 }}</ref>

Come tutti i progetti BOINC, Rosetta@home utilizza le potenzialità di elaborazione inutilizzate dai computer dei volontari, per eseguire calcoli su unità di lavoro individuali. I risultati ottenuti vengono inviati a un [[server]] centrale del progetto, dove vengono convalidati ed inseriti nelle banche dati del progetto. Il progetto è multi piattaforma, e gira su una vasta gamma di configurazioni [[hardware]]. Gli utenti possono vedere il progresso delle loro previsioni della struttura della proteina sullo screensaver di Rosetta@home.

Riga 43:

[[Image:T0281-bakerprediction overlay.png|thumb|left | Il target T0281 del CASP6, la prima previsione ''ab initio'' di una struttura proteica che si è avvicinata ad una risoluzione a livello atomico. Rosetta ha prodotto un modello per T0281 (sovrapposto in magenta) con un RMSD di 1.5 Å dalla struttura cristallina (blu).]]

I progressi nella previsione della struttura delle proteine sono valutati ogni due anni nel Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP), in cui ricercatori di tutto il mondo cercano di ricavare la struttura di una proteina a partire dalla sequenza dei suoi [[amminoacido|amminoacidi]]. I gruppi di ricerca che ottengono alti punteggi in questo esperimento talvolta competitivo, sono considerati portatori di uno standard per quello che è lo stato dell'arte nella previsione della struttura delle proteine. Rosetta, il programma su cui Rosetta@home si basa, è stato utilizzato fin dal CASP5 nel 2002. Nell'esperimento CASP6 del 2004, Rosetta è passata alla storia per essere il primo programma a produrre, nel suo modello presentato per il CASP target T0281, una previsione di una struttura proteica ''ab initio'' vicina alla risoluzione a livello atomico.<ref name="R@H_ResearchOverview">{{Cita web |sito= Rosetta@home |titolo= Rosetta@home: Research Overview | editore= University of Washington |anno= 2007 |accesso= 7 ottobre 2008 |url= http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_research.php |urlmorto= sì |urlarchivio= https://web.archive.org/web/20080925003459/http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_research.php |dataarchivio= 25 settembre 2008 }}</ref> La previsione ''ab initio'' è considerata una categoria di previsione di strutture particolarmente difficile, in quanto non utilizza informazioni provenienti da omologia strutturale e può contare solo su informazioni provenienti da omologia di sequenza e modellazione fisica delle interazioni all'interno della proteina. Rosetta@home è stata utilizzata nel CASP dal 2006, ed è stata tra i migliori gruppi di previsione in ogni categoria di previsione della struttura nel CASP7.<ref>{{Cita pubblicazione |autore=Kopp J, Bordoli L, Battey JN, Kiefer F, Schwede T |titolo=Assessment of CASP7 predictions for template-based modeling targets |rivista=Proteins |volume=69 Suppl 8 |pp=38–56 |anno=2007 |pmid=17894352 |doi=10.1002/prot.21753 }}</ref><ref>{{Cita pubblicazione |autore=Read RJ, Chavali G |titolo=Assessment of CASP7 predictions in the high accuracy template-based modeling category |rivista=Proteins |volume=69 Suppl 8 |pp=27–37 |anno=2007 |pmid=17894351 |doi=10.1002/prot.21662 }}</ref><ref name="CASP7Assessment">{{Cita pubblicazione |autore=Jauch R, Yeo HC, Kolatkar PR, Clarke ND |titolo=Assessment of CASP7 structure predictions for template free targets |rivista=Proteins |volume=69 Suppl 8 |pp=57–67 |anno=2007 |pmid=17894330 |doi=10.1002/prot.21771 }}</ref> Queste previsioni di alta qualità sono state possibili grazie alla potenza di calcolo messa a disposizione dai volontari di Rosetta@home.<ref name="CASP7_baker">{{Cita pubblicazione |autore=Das R, Qian B, Raman S, ''et al.'' |titolo=Structure prediction for CASP7 targets using extensive all-atom refinement with Rosetta@home |rivista=Proteins |volume=69 Suppl 8 |pp=118–28 |anno=2007 |pmid=17894356 |doi=10.1002/prot.21636 }}</ref> Un aumento della potenza di calcolo, consentirà a Rosetta@home di sondare più regioni nello spazio conformazionale (le possibili forme che una proteina può assumere), che, secondo il [[paradosso di Levinthal]], aumentano in modo esponenziale con la lunghezza della proteina.

Rosetta@home è utilizzata anche nella previsione di interazioni proteiche, in cui si determina la struttura di complessi multiproteici, o [[struttura quaternaria|strutture quaternarie]]. Questo tipo di interazioni proteiche è presente in molte funzioni cellulari, tra cui [[antigene]]-[[anticorpo]], legame [[enzima]]-[[inibitore enzimatico|inibitore]] e import-export cellulare. Determinare queste interazioni è essenziale per lo sviluppo di farmaci. Rosetta è utilizzata nel Critical Assessment of Prediction of Interactions (CAPRI), che valuta lo stato dell'arte nel campo del docking proteico, analogamente a come il CASP misura i progressi nella previsione della struttura delle proteine. La potenza di calcolo messa a disposizione dai volontari del progetto Rosetta@home è stato considerato un fattore importante nelle prestazioni di Rosetta in CAPRI, dove le sue previsioni di docking sono state tra le più accurate e complete.<ref name="CAPRI3_1">{{Cita pubblicazione |autore=Wang C, Schueler-Furman O, Andre I, ''et al.'' |titolo=RosettaDock in CAPRI rounds 6-12 |rivista=Proteins |volume=69 |numero=4 |pp=758–63 |anno=2007 |mese=dicembre|pmid=17671979 |doi=10.1002/prot.21684 }}</ref>

Riga 50:

==Attinenza medica==

Rosetta@home è un progetto focalizzato sulla ricerca di base, ma parte del lavoro include vari virus tra cui [[AIDS]], [[malattia di Alzheimer]], [[cancro (malattia)|cancro]] e [[malaria]]. Non ancora tutti i progetti appena citati sono già sulla piattaforma [[BOINC]] perché il progetto sta lavorando su di un efficiente sistema per le code in grado di permettere ai ricercatori di inviare nuovi progetti in maniera semplice ({{en}} [https://web.archive.org/web/20080923080902/http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_medical_relevance.php]).

Esiste un collegamento in tre punti che porta dalla previsione strutturale al trattamento della malattia: