使用 Blue Gene/L 建立蛋白质模型(2)

来源:developerWorks 中国 作者:T.J. Christopher War
  





运行模型

应用程序在 Blue Gene/L 上由类似于 MPICH 作业提交的机制启动(MPICH 是一个免费、可迁移的 MPI(消息传递接口)实现;见 参考资料)。集群中的每个处理器都为应用程序提供了一个 POSIX 文件系统环境。可以在 IBM General Parallel File System (GPFS) 文件系统中建立数据,以便应用程序读取;当应用程序记录结果时,结果还必须通过它提供给外部使用。

对于这种时间数列建模应用程序,通常需要从文件系统读取初始条件,然后将模型状态的定期 “快照” 写入文件系统。





我们得到了什么?

这个视频展示了一个从未可见的世界。当然,我们不知道它表现的是真实的 — 科学家始终需要比较模型与真实世界。在现实世界中看到溶解酵素错误折叠仍然是不可能的;即使 “看到” “固定” 构造的一部分意味着准备样例并将它们放在电子显微镜下,或者甚至让大量溶解酵素分子结晶,然后使用 X 射线衍射谱。但是,这些实验技巧通常无法展示蛋白质如何移动。

因此,当前的大规模模拟提供了一个独特的窗口,可以看到与疾病相关的错误折叠中所涉及分子移动和重要变化的细节。希望这项技术的出现能够推进淀粉样变性病研究的发展。它还可以用于培训下一代科学家使用这种新方法作为解决这类问题的主要方法。





结束语

实际上,我们还不能大胆地预测未来,但我们可以猜测 Blue Gene 计算将继续快速发展(我们使 Version L;每个芯片支持 4 个处理器的 Blue Gene/P 升级,支持 10Gbps 以太网以及一系列其他增强)。执行计算密集型运算和实现更快、更大存储(与本文介绍的数据虚拟化任务极为相关)的成本很可能将继续下降 — 必须这样,因为科学家需要完成一些世界级的高级建模,用于公共研究以及商业目标。

我们介绍的溶解酵素模型只能将分子从新的计算生物学领域分离出来。超过 50,000 种蛋白质的结构归类在公共蛋白质数据银行中(见 参考资料);需要分析数百万具有潜在医学作用的成分;并且许多已知的人类疾病都与蛋白质及其缺陷相关。此外,我们甚至没有考虑其他众多领域都可以从这种建模中获益。Blue Gene 的工作才刚刚开始。(责任编辑:A6)


时间:2009-07-23 13:42 来源:developerWorks 中国 作者:T.J. Christopher War 原文链接

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