Dette er Folding@Home

Folding@Home bruker den samlede kraften fra hundretusner av maskiner, til forskning på sjeldne sykdommer. (Bilde: Pande lab/Stanford University)

Derfor bruker leserne våre hundretusener på «folding»

Bidrar til forskning på sjeldne sykdommer.

Denne artikkelen ble første gang publisert i 2013.

Få vet at personer rundt omkring i de tusen hjem årlig bruker mangfoldige tusen kroner på forskning rundt alvorlige og sjeldne sykdommer. Via noe som kalles Folding@Home kan hvem som helst bidra til å løse mysteriene rundt Alzheimers, AIDS og «kugalskap» – for å nevne noe.

Folding@Home er et prosjekt som er startet av Pande-laboratoriet ved universitetet i Stanford. Via en spesiell programvare tar de i bruk ledig kapasitet på tusenvis av datamaskiner rundt omkring i verden, slik at de kan forske på disse sykdommene på en effektiv, billig og spennende måte

Her kan også du hjelpe til, uten at du trenger å løfte stort mer enn en finger.

Denne artikkelen er skrevet av Stian Andersen, Arve Flesche, Knut-Eirik Baade og brukeren «-alias-». Artikkelen er kun bearbeidet av Tek.no.

Biologiens verden 

Myoglobin, ett av mange proteiner. Proteiner "bretter" seg utrolig raskt.
Myoglobin, ett av mange proteiner. Proteiner "bretter" seg utrolig raskt.Foto: Wikimedia

For å starte med å forklare deg hvordan du kan hjelpe forskningen fra din egen stue, må vi ta en liten tur inn i biologiens verden – til proteinene.

Proteiner er kjeder av aminosyrer og er biologiens «arbeidshester». Proteiner hjelper blant annet kroppen med å bryte ned mat til energi, regulere humøret og bekjempe sykdommer.

Proteinene kommer i mange forskjellige former og størrelser. Som antistoffer gjenkjenner proteiner virus og bakterier, og tillater immunforsvaret å bli kvitt de uønskede inntrengerne i kroppen. Med dette som bakgrunn har forskere sekvensert det menneskelige genom, ved å lage en slags blåkopi for alle proteiner.

Utfordringen er å forstå hva disse proteinene gjør og hvordan de fungerer, noe vi bidrar til når vi «folder».

Må endre form

Et protein før og etter bretting.
Et protein før og etter bretting.Foto: Wikimeida

Selv om blåkopien beskriver aminosyresekvensen, forteller den oss lite om hva proteinet gjør og hvordan dette faktisk skjer. For å utføre sin funksjon, for eksempel som enzymer eller antistoffer, må proteinet transformere seg til en bestemt figur. Denne selvbyggingen kalles «folding», eller bretting på norsk.

Ut fra et astronomisk antall mulige måter å folde seg på, kan et protein velge en måte i løpet av noen få mikrosekunder eller et par millisekunder. Hvordan et protein gjør dette er et spennende mysterium. Det er derfor ønskelig å simulere proteinfoldingen, for å forstå hvordan proteiner bretter seg så raskt og pålitelig, og for å lære om hva som skjer når denne prosessen går galt og proteinet «misfolder».

Å kunne simulere disse proteinene, er regnet som «den hellige gral» innenfor feltet.

Feil gir alvorlige sykdommer

Folding@Home bidrar til å forske på sjeldne sykdommer.
Folding@Home bidrar til å forske på sjeldne sykdommer.Foto: Pande lab/Stanford University

I ny og ne skjer det at proteinet bretter seg feil. Det leder til sykdommer som Alzheimers, cystisk fibrose, «kugalskap» og en arvelig form for lungeemfysem. Man antar også at mange kreftformer skyldes proteinmisfolding. Når proteiner misfolder, klumper de seg sammen. Om disse da samler seg i i hjernen, antar man at de kan føre til symptomer på blant annet Alzheimers.

Ikke bare bretter proteiner seg, men de gjør det altså så raskt som på en milliondel av et sekund. Dette er veldig raskt sett fra en menneskelig tidsskala, men det er faktisk bemerkelsesverdig lang tid for datamaskiner. Det kan ta én dag å simulere et hundretalls nanosekunder. Dessverre bretter mange proteiner seg på millisekundtidsskalaen og dermed vil det ta 10 000 «CPU-dager» å simulere en bretting , noe som tilsvarer 30 «CPU-år». Det er lang tid å vente på ett resultat.

Det er her folding@home kommer inn i bildet. Ved å installere et lite program på hundretusener av PC-er rundt omkring i verden og kjøre simuleringene parallellt, kan man kutte ned denne tiden drastisk.

Teknisk sett kaller man det distribuerte databehandlingsalgoritmer, noe som i praksis betyr at hver maskin simulerer en liten bit av hver proteinbretting.

Alle hjelper til

Folding@Home bruker den samlede kraften fra hundretusner av maskiner.
Folding@Home bruker den samlede kraften fra hundretusener av maskiner.Foto: Pande lab/Stanford University

Pande lab ved Stanford University har utviklet flere nye måter å simulere proteinfolding på. Dette gjør de ved å simulere eksperimentelle tidsrammer, og ved å dele arbeidet mellom flere prosessorer på en ny måte.

Med over 163 000 prosessorer, som var status i fjor høst, er Folding@Home en av verdens raskeste datamaskiner, med en hastighet på omtrent 12 petaFLOPS.

Folding@home har nemlig vært en suksess det siste tiåret. Ved tusenårsskiftet brettet Pande lab flere små og «raske» proteiner, før de videreutviklet metodene for å bruke de til mer komplekse og interessante proteiner, proteinfolding- og misfoldingsspørsmål.

Siden 2002 har prosjektet studert mer komplekse proteiner på mikrosekundtidsskalaen, blant annet «BBA5», «the villin headpiece» og «Trp Cage». Siden 2006 har Pande lab lagt ned en stor innsats i å studere proteiner som er relevante for sykdommer som Alzheimers og Huntingtons, før de i 2007 krysset millisekundmilepælen, ved å simulere et protein kalt «NTL9».

Bli med over til neste side, så forteller vi hvordan vi jobber sammen med foldingen »

Se en video som illustrer Folding@Home her:

Norges beste mobilabonnement

Juni 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Ice Mobil 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

Telio Go 5 GB


Jeg bruker mye data:

Komplett Maxiflex 12 GB


Jeg er superbruker:

Komplett Megaflex 30 GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen