About Simulation One:

Simulation One, or SimOne@home (or even more easily SimOne), is a research project that uses Internet-connected computers to do research in the fields of science. You can participate by downloading and running a free program on your computer.

SimOne is completely created and managed by volonteers who believe in distributed computing. Our main base is of course the Boinc.Italy community from which we come. Currently we are testing the project studying the phenomenon of osmoprotection.

Osmoprotectans:

In nature, a variety of methods have been developed to allow many organisms to survive in extreme conditions such as, for example, high temperatures, high pressure or high salt concentrations. One of such method is the use of osmolytes, small molecules present even in very high concentrations in the cell fuid. Of these cosolvents in nature they are of two categories: osmoprotectant that stabilize the native structure of protein and denaturants that, on the contrary, destabilize the structure.

The mechanism of action of these molecules is still quite controversial. In fact, direct effects were observed in which the cosolvent acts directly by binding to specific sites of the protein, but were observed also indirect effects in which the cosolvent acts on the solvent changing its structure and properties and this in turn affects the protein stabilizing it or not.

The use of osmoprotectants and denaturing in the study of protein stability, both experimentally and in silico, it is very common. In particular, denaturants, such as urea, are widely used to investigate the stability of proteins, the effect of mutations on the stability and denaturation processes. Studies related to osmoprotectans are focused on the search for which molecules behave as osmoprotectans and which effects these have on proteins. Particularly studied is glycine betaine compound found in several bacterial species able to survive in extreme conditions, which is widely used in the simulations for the study of osmoprotectans. Other molecules known as osmoprotectans are some polyalcohols such as trehalose, some amino acids such as proline and betaines as the aforementioned glycine betaine.

The aim of this project is the development of a computational method capable of determining whether a molecule has an osmoprotective or denaturant effect, based on data obtained by evaluating the free energy of the process of unfolding of some polypeptide model.

The expected results for this phase should be as follows:
given a certain amount of free energy variation for the unfolding of the polypeptide in water alone, we expect a value of free energy variation is greater in cases in which the peptide was tested in the presence of osmoprotectans and less in presence of denaturants. An osmoprotectans should in fact increase the stability, and thus decrease the free energy, of folded state and this would correspond to an increase in free energy variation between folded and unfolded state, while a denaturant should decrease the stability of the folded state and then decreasing the variation free energy.

The polypeptides that are studied are two: a beta hairpin and the protein 1L2Y. The beta-hairpin was chosen as an example of beta-sheet secondary structure (length: 16 amino acids). The protein 1L2Y was chosen instead as an example of alpha helix. Special features of this protein, also called 'tpr-cage', is the fact, although very small (only 20 amino acids), it possess defined tertiary structure.

The co-solvents that are used are four: glycine betaine (GBE) and Ectoin (ECT) as osmoprotectans and urea (URE) and guanidinium chloride (GUA) as denaturant. All four compounds are fairly standard, used widely for studies in this field, both in computational and experimental.

The computational techniques that are used for calculating the free energy of unfolding are, for the moment, the umbrella sampling and Jarzynski's equation.


To investigate, here's to you some links:

Boinc Italy

Osmoprotección







Sobre Simulation One:

Simulation One o SimOne@home (o mucho más fácil SimOne), es un proyecto de investigación que utiliza ordenadores conectados a Internet, para realizar investigaciones en los campos de la ciencia. Usted puede participar descargando y ejecutando un programa gratuito en su ordenador.

Simone esta completamente creado y gestionado por voluntarios que creen en la computación distribuida. Nuestra base principal es, por supuesto, la comunidad Boinc.Italy de donde provenimos. Actualmente estamos probando un proyecto que estudia el fenómeno de la osmoprotección.

Osmolitos:


En la naturaleza, han sido desarrollados una variedad de métodos, para permitir a muchos organismos sobrevivir en condiciones extremas como, por ejemplo, las altas temperaturas, altas presiones o altas concentraciones de sal. Uno de estos métodos es el uso de osmolitos, pequeñas moléculas presentes incluso en concentraciones muy altas en el líquido con la célula. De estos cosolventes en la naturaleza son de dos categorías: osmoprotector que estabilizan la estructura nativa de la proteína y desnaturalizantes que, por el contrario, desestabiliza la estructura.

El mecanismo de acción de estas moléculas es todavía muy controvertido. De hecho, los efectos directos se observaron en los que actúa el cosolvente directamente por la unión a sitios específicos de la proteína, pero también se observaron efectos indirectos en los que actúa el cosolvente del solvente cambiando su estructura y propiedades, y esto a su vez afecta a la estabilización de la proteína que o no.

El uso de osmoprotectores y la desnaturalización en el estudio de estabilidad de la proteína, tanto experimental como en silico, es muy común. En particular, desnaturalizantes, como la urea, son ampliamente utilizados para investigar la estabilidad de las proteínas, el efecto de mutaciones en la estabilidad y los procesos de desnaturalización. Estudios relacionados con osmoprotectores se centran en la búsqueda de que las moléculas se comportan como osmoprotectores y los efectos que éstos tienen sobre las proteínas. Especialmente estudiado está compuesto de glicina betaína, que se encuentra en varias especies de bacterias capaces de sobrevivir en condiciones extremas, es ampliamente utilizada en las simulaciones para el estudio de osmoprotectores. Otras moléculas conocidas como osmoprotectores por algunos polialcoholes tales como trehalosa, algunos aminoácidos como la prolina y betaínas como el ya mencionado glicina betaína.

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un método computacional, capaz de determinar si una molécula tiene un efecto osmoprotector o desnaturalizante, con base en datos obtenidos mediante la evaluación de la energía libre, del proceso de desarrollo de un modelo de polipéptido.

Los resultados esperados de esta fase debe ser los siguiente:

Dado un cierto grado de variación de energía libre para el desarrollo del polipéptido en el agua sola, esperamos que el valor de la variación de energía libre sea mayor en los casos, en los que se probó el péptido en la presencia de osmoprotectores y menor en presencia de desnaturalizantes. Un osmoprotectores deben, de hecho, aumentar la estabilidad, y por tanto, disminuir la energía libre, en estado plegado y esto correspondería a un aumento en la variación de energía libre entre el estado plegado y desplegado, mientras que un desnaturalizante debe disminuir la estabilidad del estado plegado y luego disminuye la energía de la variación libre.

Los polipéptidos que se estudian son dos: una horquilla beta y la 1L2Y proteínas. El horquilla beta fue elegida como un ejemplo de estructura de lámina beta secundaria (duración: 16 aminoácidos). La proteína 1L2Y fué elegida en lugar de un ejemplo de la hélice alfa. Las características especiales de esta proteína, también llamada "TPR-jaula", es el hecho, aunque es muy pequeña (sólo 20 aminoácidos), que poseen, define la estructura terciaria.

El co-solventes que se utilizan son cuatro: la glicina betaína (GBE) y ectoína (TEC) como osmoprotectores y urea (URE) y cloruro de guanidinio (GUA), como desnaturalizante. Los cuatro compuestos son bastante estándar, ampliamente utilizados para los estudios en este campo, tanto en cómputo y experimentales.

Las técnicas computacionales, que se utilizan para calcular la energía libre de desarrollo son, por el momento, el muestreo bajo la ecuación de Jarzynski.

Para investigar más pinche uno de los siguentes links:

Boinc Italy

Osmoprotección










http://mmgboinc.unimi.it/apps.php









Url proyecto: http://sim1.sytes.net/sim1/

Url equipo: http://sim1.sytes.net/sim1/team_display.php?teamid=77

Server status: http://sim1.sytes.net/sim1/server_status.php

Parece que funciona bién la macro-plantilla-generador de noticias, pocos cambios hay que hacer a lo generado.

Salen noticias como xurros oiga.