Griglia Computer globale di analizzare l'influenza aviaria

Marzo 12, 2016 Admin Salute 0 0
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"Useremo moderna high-throughput biologia per annotare le strutture biologiche di diversi sottotipi del virus dell'influenza aviaria, allo stesso tempo, mentre studiamo le loro variazioni,", ha detto il ricercatore principale Peter Arzberger, direttore di Life Science Iniziative a UC San Diego. "Ci saranno anche costruire una infrastruttura di rete per sostenere la ricerca di influenza aviaria - una infrastruttura che potrebbe un giorno la ricerca maniglia su altre malattie infettive come bene."

Aggiunto Arzberger: "Combattere una pandemia sarà anche più facile se abbiamo messo in atto l'infrastruttura per la replica dei dati, supportare informatica medica, e anche aiutare nella diagnosi a distanza."




UC San Diego porterà il progetto di un anno, con più di 350 mila dollari in finanziamenti dalla Telemedicina e Advanced Technology Research Center (TATRC), parte della Army Medical Research e Material Command (USAMRMC). TATRC investe in telemedicina e tecnologie mediche avanzate al fine di fornire assistenza sanitaria di livello mondiale per il personale militare. La crescente frequenza di eventi biologici rilevanti per la sicurezza nazionale, e sistemi di sorveglianza delle malattie attuali negli Stati Uniti (US) richiedono un ambiente di calcolo integrato per supportare un facile accesso a una serie di strumenti universali, approcci algoritmici nuovi e meccanismi di monitoraggio per la riproducibilità a livello mondiale livello.

Avere ricercatori asiatici coinvolti nel progetto TATRC finanziato conferisce una dimensione aggiunta di urgenza e profondità al programma di ricerca degli Stati Uniti. "L'influenza aviaria è molto importante per i siti di tutto il mondo, ma soprattutto in Asia, dove si sono verificati la maggior parte dei casi noti," ha dichiarato Wilfred Li, direttore esecutivo della sede a Diego UC San Nazionale biomedica Computation Resource (NBCR). "Questa partnership ci darà ai ricercatori un migliore accesso a nuove informazioni genomiche appena sarà disponibile nella regione. Sarà anche promuovere la cooperazione globale in caso di una pandemia di influenza."

Istituzioni in tre nazioni asiatiche faranno leva investimento di TATRC finanziando i propri ricercatori a lavorare con le loro controparti in California e Hawaii, come parte della loro collaborazione in corso nella National Science Foundation-finanziato Applicazioni Pacific Rim e griglia Middleware Assembly (PRAGMA).

"Non potremmo avere successo in questo progetto senza l'investimento preliminare consistente in partenariato con i nostri amici e colleghi in tutto il Pacifico", ha detto Arzberger, che dirige i cinque anni iniziativa PRAGMA. "Saremo in grado di colpire il suolo in esecuzione grazie alla competenza condivisa, Cyberinfrastructure interconnesso, strumenti software grid-enabled e programmi di scambio di studenti che sono emersi da PRAGMA."

Istituzioni Pacific Rim collaborano in PRAGMA per sviluppare applicazioni grid-enabled e coordinare l'implementazione delle infrastrutture necessarie in tutta la regione del Pacifico per consentire i dati, l'informatica e altre condivisione delle risorse. L'annuncio del premio TATRC coincide con PRAGMA 12, che corre 20-22 marzo a Bangkok, in Thailandia. L'incontro è ospitato da Electronics Thailandia Nazionale e Computer Technology Center (NECTEC), e la Thai National Grid Center (TGNC).

Cinque partner non statunitensi si sono impegnati a finanziare la collaborazione sul progetto virus dell'influenza aviaria: Istituto Nazionale del Giappone per Advanced Industrial Science and Technology (AIST); Cina Jilin University (JLU) e Computer Network Information Center (CNIC); così come l'Istituto coreano per la Scienza e la Tecnologia dell'informazione (KISTI) e Konkuk University (KU). Significativamente, Malesia Universiti Sains Malaysia (USM) è impegnato nuovo finanziamento per il progetto di collaborazione al workshop PRAGMA 12.

Vaccini influenzali sono in genere sviluppati con virus attenuati, ma la nuova messa a fuoco è l'uso di tecniche di genetica inversa per combattere l'influenza aviaria emergenti minacce di pandemia. A tal fine, i ricercatori intendono:

  • Caratterizzare la funzione dei virus influenzali con un approccio basato struttura;
  • Sviluppare simulazioni di dinamica molecolare che coinvolgono le interazioni tra i principali fattori che possono determinare la virulenza di un virus; e
  • Verificare se la collaborazione multinazionale in grado di stabilire una, grande, griglia di dati di calcolo distribuito con successo.

Gli scienziati UC San Diego, California Institute per le telecomunicazioni e Information Technology (Calit2) e San Diego Supercomputer Center (SDSC) utilizzeranno software di bioinformatica, tra cui il sistema integrato Genome Analysis Pipeline (IGAP), per analizzare i genomi dell'influenza aviaria. (La suite di applicazioni di bioinformatica IGAP sono progettate specificamente per il riconoscimento delle proteine ​​omologia strutturale e annotazione funzionale.) I ricercatori di San Diego anche sviluppare un ambiente di produzione robusto per l'analisi computazionale di routine, utilizzando strumenti membri sviluppati PRAGMA, tra cui griglia Datafarm (Gfarm ) e Comunità Scheduler Framework (CSF4), rendendo ogni nuovo software disponibili al pubblico tramite le licenze open-source.

Il finanziamento per l'Università delle Hawaii permetterà di diventare un nodo nella griglia computazionale - permettendogli di accedere ai dati per la simulazione molecolare-dinamica utilizzando high-performance computing. "Abbiamo bisogno di un modo migliore al fine di conoscere le interazioni tra fattori che determinano il modo virulento un particolare tipo di influenza potrebbe essere, e ciò richiederà un sacco di potenza di calcolo", ha detto Maqsudul Alam, direttore degli Studi Advance in Genomica, Proteomica e Bioinformatica, Università di Scienze Naturali, Università delle Hawaii. "Questo ci permetterà di analizzare le vie biosintetiche di virus, nonché le vie di trasduzione del segnale di indizi per capire come l'influenza aviaria interferisce con il metabolismo umano."

  • Le istituzioni asiatici - tutti i membri di PRAGMA - ospiteranno alcuni studenti e ricercatori americani, durante l'assunzione di responsabilità per compiti specifici:
  • JLU sosterrà la pianificazione di più cluster (CSF4) per distribuire posti di lavoro in modo trasparente a più siti in tutta la regione;
  • AIST sosterrà il dispiegamento di Gfarm in collaborazione con i ricercatori presso l'Università di Tsukuba;
  • KISTI in collaborazione con i ricercatori della KU in Corea creerà un ambiente portale integrato per la pipeline di calcolo utilizzando i risultati di Korea National e-Science progetto da parte del Ministero della Scienza e della Tecnologia della Corea (MOST); e
  • CNIC svilupperà un livello di servizio web trasparente per l'accesso ai dati.
  • USM contribuirà suo database composto naturale per l'impiego nello screening virtuale di nuovi inibitori e scoperta di nuovi farmaci.

CNIC diventerà anche il repository centrale per i dati di ricerca del progetto. La banca dati sarà distribuito attraverso la rete dati di calcolo, e accessibili attraverso portali web specchio a siti partner. "La disponibilità di un archivio centrale che si basa su informazioni di stoccaggio e dati distribuiti permette non solo a raccogliere le informazioni in modo più efficace, ma rende anche i dati immediatamente a disposizione dei ricercatori di tutto il mondo", ha detto Kai Nan, direttore del Technology and Applications di CNIC Research Network Laboratorio. "Il risultato finale è una comunità di ricerca rete di risposta dinamica in grado di soddisfare le esigenze di una risposta globale a una minaccia globale, come l'influenza aviaria."

Gran parte del lavoro nocciolo del progetto aviaria sarà fatto dagli studenti, sia a laureati e il livello di laurea. "Saremo impegnati gli studenti delle istituzioni di cui sopra, come un gruppo di ricerca internazionale", ha detto Li di NBCR. "Ci saranno anche inviarci studenti e ricercatori universitari a lavorare nei laboratori dei nostri partner in tutto Asia - dando agli studenti una esperienza che equipaggerà loro di fare ricerca in corso in questo campo." Questa attività sfrutta anche gli investimenti di NSF nel progetto Pacific Rim laurea Education (PRIME), una ricerca universitario all'estero programma assegnato a UCSD.

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