AW: "Gamer folden gegen den Krebs" - Faltwoche anlässlich des Welt-Krebs-Tages ab 04.02.2019
"Falten" ist der schlecht übersetzte Begriff eines wissenschaftlichen Programmes zur Analyse von Stoffen. Ergebnisse des ganzen Berechnungsprozesses findet man z.B. hier, es bauen aber auch tausende andere Wissenschaftler jenseits der Uni Stanfort auf die Berechnungsergebnisse.
Papers & Results – Folding@home
Kann mir jemand mal erklären was dieses Falten bedeutet?
Wichtig ist die Aufschlüsselung der räumlichen Struktur von Molekülen, z.B um Medikamente zu entwickeln oder Wirkmechanismen zu verstehen, wie Stoffe miteinander interagieren. Es ist eben nicht wie im Chemieunterricht mit kleinen Baukästen, in denen es feste Molekülpositionen gibt. Das mag es in bestimmten Salzkristallen geben oder anderen Festkörpern, aber nicht in komplexen Eiweißen oder großen Zuckermolekühlen, die durch unsere Blutbahn sausen.
Dann erinnerst Du Dich vielleicht weiter an das in der Biologie erklärte "Schlüssel-Schloss" Prinzip, und Du hast schon einmal etwas von BSE-Prionen gehört, die dadurch gefährlich werden, dass die entarten, indem sie "Umklappen", oder sich falten.
Quelle: (Wenn Dich das Thema interessiert):
https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-2204/204.pdf
Und mit diesen wenigen Schlüsselbegriffen hast Du das grobe Werkzeug zum Verstehen, was beim "Folding" berechnet wird. Es geht zum einen um und genaue räumliche Struktur komplexer Moleküle, in denen Bindungswinkel keinesweg die theoretischen Werte wie 180°, 120°, 114°, etc haben, sondern sehr individuelle, weil das gesamte Molekül ein Energieminimum anstebt.
Im zweiten Schritt will man dann sehen, welche Gruppen sich wie frei bewegen kommen, z.B. die übliche Drehung einer Methylgruppe (-CH3) und im letzten Schritt will man sehen, ob Moleküle sich räumlich falten können, wie es z.B. bestimmte Moleküle des Zellkerns machen. Auch die DNS liegt normalerweise völlig verknüllt vor und nur zum Ablesen entfalten sich die Moleküle. Das hat etwas mit Schutz der Moleküle zu tun, weíl sie gefaltet stabiler sind gegen äußere Einflüsse.
Man kann vom aktuell berechneten Molekül jederzeit ein laufendes Video der Berechnungen sehen. Das findet sich im Advanced Modus des Faltprogrammes:
Und dann sieht man sowas in bewegten Bildern. Ist immer ganz witzig. Du wirst aber nie "Faltungen" sehen, in der Regel "zappelt" das Molekül nur herum, besser gesagt es schwingt und für jeden Zustand wird die innere Energie ausgerechnet. Wenn man eine minimale Energie gefunden hat, und das ist immer ein iterativer Näherungsprozess, kennt man einen der vielen metastabilen Zustände.
Das ganze bedarf irrwitziger Rechenleistung, wenn Du an Molekülmassen über 1.000.000u denkst. Darum berechnet jeder Rechner immer nur Teile eines gesamten Moleküle, andere tragen dann die Teilergebnisse zusammen. Noch um das Jahr 2000 war man mehr am raten, denn am wissen, aber mit jeder berechneten WU (Work Unit) wird das Verständnis für das Verhalten bestimmter Moleküle größer. Und das Team PCGH ist Teil einer riesigen Gemeinde, die brach liegende Rechenleistung von Rechner der Universität Stanfort zur Verfügung stellt.
Ein Dank an jeden von mir, klasse das Ihr auch mal eure hardware für etwas gutes Einsetzt. !!!
