Foldit: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
вікіфікація
доповнення
Рядок 1: Рядок 1:
{{Комп'ютерна гра
{{Комп'ютерна гра
| title = Foldit
| title = Foldit
| image = [[Файл:Foldit screenshot.png|400px]]
| image = [[Файл:Foldit icon.png|100px]] [[Файл:Foldit screenshot.png|220px]]
| logo =
| logo =
| developer = Вашингтонський університет
| developer = Вашингтонський університет
Рядок 22: Рядок 22:
| preceded by =
| preceded by =
| followed by =
| followed by =
| license = Вільне ПО для наукового і некомерційного використання<ref>[http://depts.washington.edu/uwc4c/express-licenses/assets/foldit/ Foldit Standalone | Express Licensing | UW C4C]</ref>
| license = Вільне ПЗ для наукового і некомерційного використання<ref>[http://depts.washington.edu/uwc4c/express-licenses/assets/foldit/ Foldit Standalone | Express Licensing | UW C4C]</ref>
| ukrainian =
| ukrainian =
| site = {{url|http://fold.it}}
| site = {{url|http://fold.it}}
}}
}}
'''Foldit'''&nbsp;— онлайн-головоломка про [[Згортання білків|фолдинг білків]]. Гра є частиною дослідницького проекту і розроблена у [[Вашингтонський університет|Вашингтонському університеті]]. Предмет гри&nbsp;— найкращим чином згорнути структуру обраних протеїнів; найкращі рішення користувачів аналізуються ученими, які можуть з їх допомогою знайти рішення реальних наукових проблем, пов'язаних з пошуком вакцин і біологічними інноваціями.
'''Foldit'''&nbsp;— онлайн-головоломка про [[Згортання білків|фолдинг білків]]. Гра є частиною дослідницького проекту і розроблена у [[Вашингтонський університет|Вашингтонському університеті]]. Гравці отримують послідовність [[амінокислота|амінокислот]] або частково згорнутий [[білок]] і повинні знайти [[конформація|конформацію]] із найменшою [[вільна енергія Гіббса|вільною енергією]]. Найкращі рішення користувачів аналізуються вченими, які можуть з їх допомогою знайти рішення реальних наукових проблем, пов'язаних з пошуком [[вакцина|вакцин]] і біологічними інноваціями. Перші успіхи Foldit були пов'язані із відкриттям структури конкретних білків, проте згодом вона дала можливість вирішити і більш складні завдання, такі як розробка [[алгоритм]]у для передбачення конформації білкових молекул.


== Особливості гри ==
⚫
Історія гри розпочалась з проекту розподілених обчислень [[Rosetta@home]]; деякі користувачі відзначили, що в процесі розрахунку бачать шляхи рішення, але не можуть взаємодіяти з програмою для того, щоб їх показати. Основними розробниками гри стали учені ''David Baker'', ''David Salesin'' і ''Zoran Popović''<ref>Bourzac, Katherine. [http://www.technologyreview.com/biomedicine/20738/page1 «Biologists Enlist Online Gamers»] Technology Review, May 8, 2008</ref><ref>Bohannon, John. [http://www.wired.com/medtech/genetics/magazine/17-05/ff_protein «Gamers Unravel the Secret Life of Protein»] Wired (magazine), April 20, 2009</ref>; втім, в її розробці брали участь багато користувачів проекту Rosetta. Публічний випуск бета-версії відбувся в травні 2008 року<ref>Hickey, Hannah. [http://www.washington.edu/news/archive/id/41558 «Computer game's high score could earn the Nobel Prize in medicine»] University of Washington, May 8, 2008</ref>; з цього моменту було зареєстровано більше 240 000 гравців<ref name=games>{{cite web|url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=victory-for-crowdsourced-biomolecule2&page=2|title=Online Gamers Achieve First Crowd-Sourced Redesign of Protein|author=Marshall, Jessica|publisher=Scientific America|date=January 22, 2012|accessdate=February 22, 2012}}</ref>.
Завдання головоломки полягає у пошуку тримірної структури певного білка із найнижчим рівнем вільної енергії. Гравці інтерактивно маніпулюють молекулою, змінюючи форму основного каркасу і положення бічних груп, також їм надається панель інструментів для виконання автоматизованих завдань, наприклад, команда ''«wiggle»'' дозволяє локально мінімізувати енергію<ref name=good>{{cite journal
| author = Good BM, Su AI
| title = Games with a scientific purpose
| journal = Genome Biol.
| volume = 12
| pages = 135
| year = 2011
| pmid = 22204700
| doi = 10.1186/gb-2011-12-12-135
| url = http://genomebiology.com/content/pdf/gb-2011-12-12-135.pdf
}}</ref>.


Користувач отримує інформацію про те, наскільки добре йому вдається згортати білок, у формі балів, які нараховуються, зокрема, за утворення нових [[водневий зв'язок|водневих зв'язків]], заховання [[гідрофобність|гідрофобних]] залишків всередину молекули тощо. Також програма дає гравцям підказки, наприклад підсвічує ділянки, у яких певні групи стикаються і їх слід розвести. Вебсайт дозволяє користувачам ділитись одне із одним варіантами рішень, обгвороювати їх, а також робити внесок до [[вікі]] присвяченої Foldit<ref name=good />.
⚫
У 2011 році гравці допомогли розшифрувати [[Кристалічна структура|кристалічну структуру]] ретровірусної протеази мавпячого вірусу ({{lang-en|Mason-Pfizer monkey virus}}, ''M-PMV'')<!--англ. оригінал crystal structure of the Mason-Pfizer monkey virus (M-PMV) retroviral protease-->, що викликає [[СНІД]] у мавп. Головоломка була доступна лише три тижні, але розшифровка була виконана вже на десятий день, при цьому дана проблема ставила учених у глухий кут протягом 15 років<ref name="2011paper">{{Cite journal

== Історія створення ==
⚫
Історія гри розпочалась з проекту розподілених обчислень [[Rosetta@home]]. Деякі користувачі відзначили, що в процесі розрахунку бачать шляхи рішення, але не можуть взаємодіяти з програмою для того, щоб їх показати. Основними розробниками гри стали учені Даввід Бейкер (''David Baker''), Девід Салесін (''David Salesin'') і Зоран Поповіч (''Zoran Popović'') <ref>Bourzac, Katherine. [http://www.technologyreview.com/biomedicine/20738/page1 «Biologists Enlist Online Gamers»] Technology Review, May 8, 2008</ref><ref>Bohannon, John. [http://www.wired.com/medtech/genetics/magazine/17-05/ff_protein «Gamers Unravel the Secret Life of Protein»] Wired (magazine), April 20, 2009</ref>; втім, в її розробці брали участь багато користувачів проекту Rosetta. Публічний випуск бета-версії відбувся в травні 2008 року<ref>Hickey, Hannah. [http://www.washington.edu/news/archive/id/41558 «Computer game's high score could earn the Nobel Prize in medicine»] University of Washington, May 8, 2008</ref>; з цього моменту було зареєстровано більше 240 000 гравців<ref name=games>{{cite web|url=http://http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=victory-for-crowdsourced-biomolecule2|title=Online Gamers Achieve First Crowd-Sourced Redesign of Protein|author=Marshall, Jessica|publisher=Scientific America|date=January 22, 2012|accessdate=February 22, 2012}}</ref>. Foldit і подібні ігри наукового характеру мають великий потенціал залучення нових учасників, враховуючи те, що сотні мільйонів людей проводять по 3 мільядри годин на тиждень за відеоіграми<ref name=good />.

Foldit відрізняться від багатьох краудсортингових проектів тим, що цей проект не тільки дозволяє розв'язати складні завдання зусиллями багатьох людей, а й виявити серед них найздібніших. Зоран Поповіч висловився про цей аспект гри таким чином<ref name=good />:
{{Цитата|Ми хочемо, щоб в кінцевому результаті, прості люди грали гру і могли стати кандидатами на отримання Нобелівської премії.{{oq|en|Our ultimate goal is to have ordinary people play the game and eventually be candidates for winning the Nobel Prize.}}}}

== Досягнення ==
⚫
У першій публікації присвяченій Foldit група Бейкера показала, що гравці часто можуть краще передбачати просторову структуру білків ніж програма Rosetta<ref name=good />. У 2011 році гравці допомогли розшифрувати [[Кристалічна структура|кристалічну структуру]] ретровірусної протеази мавпячого вірусу ({{lang-en|Mason-Pfizer monkey virus}}, ''M-PMV'')<!--англ. оригінал crystal structure of the Mason-Pfizer monkey virus (M-PMV) retroviral protease-->, що викликає [[СНІД]] у мавп. Головоломка була доступна лише три тижні, але розшифровка була виконана вже на десятий день, при цьому дана проблема ставила учених у глухий кут протягом 15 років<ref name="2011paper">{{Cite journal
| last1 = Khatib | first1 = F.
| last1 = Khatib | first1 = F.
| last2 = Dimaio | first2 = F.
| last2 = Dimaio | first2 = F.
Рядок 47: Рядок 67:
| pages = 1175
| pages = 1175
| year = 2011
| year = 2011
}}</ref><ref>Praetorius, Dean. [http://www.huffingtonpost.com/2011/09/19/aids-protein-decoded-gamers_n_970113.html «Gamers Decode AIDS Protein That Stumped Researchers For 15 Years In Just 3 Weeks»] The Huffington Post, September 19, 2011</ref>.
}}</ref><ref>Praetorius, Dean. [http://www.huffingtonpost.com/2011/09/19/aids-protein-decoded-gamers_n_970113.html «Gamers Decode AIDS Protein That Stumped Researchers For 15 Years In Just 3 Weeks»] The Huffington Post, September 19, 2011</ref>. Після того, як правильність розгадки була підтверджена, гра Foldit почала розцінюватись спільнотою вчених як доцільний інструмент<ref name=good/>.


У січні 2012 року [[Scientific American]] повідомив, що гравці завершили перший [[краудсорсинг]]овий проект зі зміни структури білку, який слугує каталізатором [[Реакція Дільса-Альдера|реакції Дільса-Альдера]], причому нова структура більш ніж у 18 разів активніша, ніж оригінал<!--redesign of a protein with more than 18-fold higher activity than the original --><ref name=games/><ref>{{cite journal|last1=Eiben|first=Christopher|last2=Siegel|first2=Justin|last3=Bale|first3=Jacob|last4=Cooper|first4=Seth|last5=Khatib|first5=Firas|last6=Shen|first6=Betty|last7=Players|first7=Foldit|last8=Stoddard|first8=Barry|last9=Popovic|first9=Zoran|last10=Baker|first10=David|title=Increased Diels-Alderase activity through backbone remodeling guided by Foldit players|journal=Nature Biotechnology|volume=30|pages=190–192|year=2012|doi= 10.1038/nbt.2109|url= http://www.nature.com/nbt/journal/v30/n2/full/nbt.2109.html|accessdate=February 22, 2012|pmid=22267011|issue=2}}</ref>.
У січні 2012 року [[Scientific American]] повідомив, що гравці завершили перший [[краудсорсинг]]овий проект зі зміни структури білку, який слугує каталізатором [[Реакція Дільса-Альдера|реакції Дільса-Альдера]], причому нова структура більш ніж у 18 разів активніша, ніж оригінал<!--redesign of a protein with more than 18-fold higher activity than the original --><ref name=games/><ref>{{cite journal|last1=Eiben|first=Christopher|last2=Siegel|first2=Justin|last3=Bale|first3=Jacob|last4=Cooper|first4=Seth|last5=Khatib|first5=Firas|last6=Shen|first6=Betty|last7=Players|first7=Foldit|last8=Stoddard|first8=Barry|last9=Popovic|first9=Zoran|last10=Baker|first10=David|title=Increased Diels-Alderase activity through backbone remodeling guided by Foldit players|journal=Nature Biotechnology|volume=30|pages=190–192|year=2012|doi= 10.1038/nbt.2109|url= http://www.nature.com/nbt/journal/v30/n2/full/nbt.2109.html|accessdate=February 22, 2012|pmid=22267011|issue=2}}</ref>.

Окрім передбачення структури відомих білків, та створення нових, що повинні підходити для заданих цілей, розробники Foldit запропонували гравцям допомогти у створенні алгоритмів для автоматизованого виконання цих завдань. Такі «рецепти» створюються або на спеціальній мові [[скрипт]]ів, або за допомогою [[графічний інтерфейс|графічного інтерфейсу]]. Гравці можуть ділитись ними одне з одним, вдосконалювати та комбінувати алгоритми інших, так як це відбувається у спільноті, що займається розробкою [[вільне програмне забезпечення|вільного програмного забезпечення]]. Станом на грудень 2011 року найбільш успішним «рецептом» був скрипт під назвою «''Blue Fuse''». З'ясувалось, що цей алгоритм має багато спільного із неопублікованим «''Fast Relax''», над яким працювали вчені у лабораторії Бейкера, більше того «''Blue Fuse''» виявився навіть більш ефективним<ref name=good />.


== Примітки ==
== Примітки ==

Версія за 23:46, 24 листопада 2012

Foldit
Розробник Вашингтонський університет
Жанр(и) головоломка, фолдинг білків
Платформа Linux, Windows і macOS
Ліцензія Вільне ПЗ для наукового і некомерційного використання[1]
Дата випуску 8 травня 2008
fold.it

Foldit — онлайн-головоломка про фолдинг білків. Гра є частиною дослідницького проекту і розроблена у Вашингтонському університеті. Гравці отримують послідовність амінокислот або частково згорнутий білок і повинні знайти конформацію із найменшою вільною енергією. Найкращі рішення користувачів аналізуються вченими, які можуть з їх допомогою знайти рішення реальних наукових проблем, пов'язаних з пошуком вакцин і біологічними інноваціями. Перші успіхи Foldit були пов'язані із відкриттям структури конкретних білків, проте згодом вона дала можливість вирішити і більш складні завдання, такі як розробка алгоритму для передбачення конформації білкових молекул.

Особливості гри

Завдання головоломки полягає у пошуку тримірної структури певного білка із найнижчим рівнем вільної енергії. Гравці інтерактивно маніпулюють молекулою, змінюючи форму основного каркасу і положення бічних груп, також їм надається панель інструментів для виконання автоматизованих завдань, наприклад, команда «wiggle» дозволяє локально мінімізувати енергію[2].

Користувач отримує інформацію про те, наскільки добре йому вдається згортати білок, у формі балів, які нараховуються, зокрема, за утворення нових водневих зв'язків, заховання гідрофобних залишків всередину молекули тощо. Також програма дає гравцям підказки, наприклад підсвічує ділянки, у яких певні групи стикаються і їх слід розвести. Вебсайт дозволяє користувачам ділитись одне із одним варіантами рішень, обгвороювати їх, а також робити внесок до вікі присвяченої Foldit[2].

Історія створення

Історія гри розпочалась з проекту розподілених обчислень Rosetta@home. Деякі користувачі відзначили, що в процесі розрахунку бачать шляхи рішення, але не можуть взаємодіяти з програмою для того, щоб їх показати. Основними розробниками гри стали учені Даввід Бейкер (David Baker), Девід Салесін (David Salesin) і Зоран Поповіч (Zoran Popović) [3][4]; втім, в її розробці брали участь багато користувачів проекту Rosetta. Публічний випуск бета-версії відбувся в травні 2008 року[5]; з цього моменту було зареєстровано більше 240 000 гравців[6]. Foldit і подібні ігри наукового характеру мають великий потенціал залучення нових учасників, враховуючи те, що сотні мільйонів людей проводять по 3 мільядри годин на тиждень за відеоіграми[2].

Foldit відрізняться від багатьох краудсортингових проектів тим, що цей проект не тільки дозволяє розв'язати складні завдання зусиллями багатьох людей, а й виявити серед них найздібніших. Зоран Поповіч висловився про цей аспект гри таким чином[2]:

Ми хочемо, щоб в кінцевому результаті, прості люди грали гру і могли стати кандидатами на отримання Нобелівської премії.
Оригінальний текст (англ.)
Our ultimate goal is to have ordinary people play the game and eventually be candidates for winning the Nobel Prize.

Досягнення

У першій публікації присвяченій Foldit група Бейкера показала, що гравці часто можуть краще передбачати просторову структуру білків ніж програма Rosetta[2]. У 2011 році гравці допомогли розшифрувати кристалічну структуру ретровірусної протеази мавпячого вірусу (англ. Mason-Pfizer monkey virus, M-PMV), що викликає СНІД у мавп. Головоломка була доступна лише три тижні, але розшифровка була виконана вже на десятий день, при цьому дана проблема ставила учених у глухий кут протягом 15 років[7][8]. Після того, як правильність розгадки була підтверджена, гра Foldit почала розцінюватись спільнотою вчених як доцільний інструмент[2].

У січні 2012 року Scientific American повідомив, що гравці завершили перший краудсорсинговий проект зі зміни структури білку, який слугує каталізатором реакції Дільса-Альдера, причому нова структура більш ніж у 18 разів активніша, ніж оригінал[6][9].

Окрім передбачення структури відомих білків, та створення нових, що повинні підходити для заданих цілей, розробники Foldit запропонували гравцям допомогти у створенні алгоритмів для автоматизованого виконання цих завдань. Такі «рецепти» створюються або на спеціальній мові скриптів, або за допомогою графічного інтерфейсу. Гравці можуть ділитись ними одне з одним, вдосконалювати та комбінувати алгоритми інших, так як це відбувається у спільноті, що займається розробкою вільного програмного забезпечення. Станом на грудень 2011 року найбільш успішним «рецептом» був скрипт під назвою «Blue Fuse». З'ясувалось, що цей алгоритм має багато спільного із неопублікованим «Fast Relax», над яким працювали вчені у лабораторії Бейкера, більше того «Blue Fuse» виявився навіть більш ефективним[2].

Примітки

  1. ↑ Foldit Standalone | Express Licensing | UW C4C
  2. ↑ а б в г д е ж Good BM, Su AI (2011). Games with a scientific purpose (PDF). Genome Biol. 12: 135. doi:10.1186/gb-2011-12-12-135. PMID 22204700.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  3. ↑ Bourzac, Katherine. «Biologists Enlist Online Gamers» Technology Review, May 8, 2008
  4. ↑ Bohannon, John. «Gamers Unravel the Secret Life of Protein» Wired (magazine), April 20, 2009
  5. ↑ Hickey, Hannah. «Computer game's high score could earn the Nobel Prize in medicine» University of Washington, May 8, 2008
  6. ↑ а б Marshall, Jessica (22 січня 2012). Online Gamers Achieve First Crowd-Sourced Redesign of Protein. Scientific America. Процитовано 22 лютого 2012.
  7. ↑ Khatib, F.; Dimaio, F.; Cooper, S.; Kazmierczyk, M.; Gilski, M.; Krzywda, S.; Zabranska, H.; Pichova, I.; Thompson, J. (2011). Crystal structure of a monomeric retroviral protease solved by protein folding game players. Nature Structural & Molecular Biology. 18 (10): 1175. doi:10.1038/nsmb.2119.
  8. ↑ Praetorius, Dean. «Gamers Decode AIDS Protein That Stumped Researchers For 15 Years In Just 3 Weeks» The Huffington Post, September 19, 2011
  9. ↑ Eiben, Christopher; Siegel, Justin; Bale, Jacob; Cooper, Seth; Khatib, Firas; Shen, Betty; Players, Foldit; Stoddard, Barry; Popovic, Zoran; Baker, David (2012). Increased Diels-Alderase activity through backbone remodeling guided by Foldit players. Nature Biotechnology. 30 (2): 190—192. doi:10.1038/nbt.2109. PMID 22267011. Процитовано 22 лютого 2012.

Посилання

  • fold.it — офіційний сайт Foldit.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Foldit&oldid=11005409