Décrypthon bientôt sur grille PC!
 
Un des projets Décrypthon (projet d’A. Carbone et coll.) utilisera d’ici peu la grille de PC : World Community Grid.
World Community Grid est une initiative lancée en 2004 par plusieurs acteurs universitaires et industriels, dont IBM. La fondation internationale IBM a fourni gracieusement le matériel, logiciel, le service technique et l'expertise nécessaires à la mise en  œuvre de l'infrastructure informatique. Elle fournit également l'hébergement, la maintenance et le support. Le principe est simple : en moyenne, un ordinateur personnel n'utilise que 5 à 10% de sa puissance de calcul. L'idée est donc de fédérer les 90% de puissance inexploitée, et de la mettre au service de la recherche scientifique humanitaire menée par des organismes publics à but non lucratif.
C’est donc un outil supplémentaire pour le programme Décrypthon et auquel tout un chacun peut contribuer en inscrivant son PC à World Community Grid.
Aujourd’hui, déjà plus de 250 000 membres mettent à disposition leurs PC pour des calculs scientifiques.

Une Newsletter spéciale vous informera de l'ouverture des calculs sur la grille PC.

Le projet de Docking/Modeling moléculaire (ou étude de l’assemblage/modélisation des molécules) d'Alessandra Carbone et coll. (INSERM U511 et 582, LIP6 – UMR CNRS 7606 et CNRS UPR 9080, Université Pierre et Marie Curie, Paris VI) va rejoindre le « World Community Grid » pour utiliser la formidable puissance de calcul développée dans ce programme.
L’objectif est d’effectuer la modélisation des interactions protéine/protéine et protéine/ADN des milliers de protéines dont la structure en 3 dimensions (3D) est connue et disponible dans la base de données PDB.

Dans un premier temps, les recherches concerneront l'étude de 168 protéines dont les interactions sont connues. Cette première phase, qui a été estimée à 13 siècles sur un PC de 2 Giga Hertz devrait durer 4 ou 5 mois sur la grille WCG. Elle doit permettre la validation d'un algorithme visant à diminuer la zone de recherche des interactions protéiniques, et ainsi restreindre le nombre de calculs nécessaires à leur détermination. Si l'algorithme fonctionne, l'équipe Carbone devrait pouvoir traiter dans un deuxième temps environ 4000 protéines.

Retrouvez un descriptif des projets initiateurs et des projets en cours sur le site du Programme Décrypthon.

Zoom sur un des résultats de l’équipe Poch (IGBMC Illkirch) , Deléage (PBIL Lyon-Guerland) et coll.
Dans le cadre du Programme Décrypthon, l’équipe Poch a conçu et développé un outil permettant l’analyse descriptive et fonctionnelle de la structure en 3 dimensions (3D) des protéines. L'objectif : faciliter la compréhension de l’impact des mutations de ces protéines dans les maladies génétiques humaines.
Cet outil, appelé MAGOS (Multiple AliGnment and mOdelling Server), est depuis février 2006 à la libre disposition de la communauté scientifique.
MAGOS permet de visualiser les annotations structurales et fonctionnelles de l’alignement d’une protéine, prédites ou extraites à partir de différentes bases de données (blocs de conservation, domaines, région de faible complexité, Prosite, Pfam, mutants…), à la fois au niveau de la séquence primaire et de la structure 3D.

Suite à l’appel d’offres Décrypthon de 2006,  C'est le projet du Pr E-K Talbi et coll. de l’Université de Lille : « Echantillonnage conformationnel et docking. Application à une grille informatique et aux maladies neuromusculaires », qui a été retenu.
La modélisation moléculaire – et notamment les procédures d’échantillonnage conformationnel et de « docking » - sont des outils capables d’aider à la visualisation des interactions des macromolécules à la base des processus physiologiques.
Le but est de prédire, par calcul, la nature et le type des liaisons des molécules qui forment les complexes, notamment de protéines, intervenant  dans le fonctionnement de la cellule normale, et de développer la recherche « in silico » (par calcul) des moyens d’interférer avec les processus physiologiques normaux ou pathologiques – et donc de développer de façon rationnelle des médicaments.
Une méthodologie originale de modélisation a été développée par le groupe de D. Horvath à l’Institut de Biologie de Lille. Elle est basée sur un nouvel algorithme dit génétique (AG) « codant » pour la représentation des différentes conformations moléculaires sous la forme de « chromosomes » numériques où l’énergie intramoléculaire impliquée dans la conformation joue le rôle de score gérant la sélection des chromosomes.
L’originalité de la démarche lilloise réside aussi dans l’association de cette approche avec d’autres méthodes d’optimisation (déterministes et stochastiques) du calcul des interactions couramment opérationnels en réseau de machines, et en cours de portage sur une grille dite « GRID » par l’équipe du Prof. Talbi, dans le cadre du projet ANR docking@Grid (2006-2008).
Le projet prévoit d’appliquer ces algorithmes pour étudier les interactions protéine/ARN impliquées dans les processus d’épissage qui interviennent dans les maladies neuromusculaires. Il se fera cette fois-ci en collaboration avec Fabrice Leclerc (UMR 7567, Nancy) déjà en charge d’un projet dans le cadre du Programme Décrypthon.
Le  projet consistera aussi à appliquer les outils développés dans l’analyse d’une maladie neuromusculaire, la dystrophie myotonique où des interactions protéine/ARN sont supposées jouer un rôle central dans l’étiologie de la maladie, et en collaboration avec le laboratoire de Christiane Branlant (UMR 7567, Nancy) afin d’identifier le motif ARN reconnu par la protéine MBNL (muscleblind-like) et de modéliser l’interaction ARN/MBNL.

Christophe Pouzat est chargé de recherches CNRS et responsable d’une équipe au sein du laboratoire de Physiologie Cérébrale de l’université René Descartes – Paris V, Faculté de Médecine rue des St Pères. Son projet « Parallélisation d'une méthode de Monte Carlo pour l’analyse des pics d’activité électrique cérébrale et le développement d'un outil d’analyse pour les neurosciences et les maladies neuromusculaires », consiste à mettre au point des outils informatiques pour trier automatiquement les potentiels d’action électrique des neurones dans le cerveau et plus récemment des motoneurones commandant les muscles.

Quel est votre parcours professionnel ?
Christophe Pouzat : J’ai commencé par faire des études de physique puis je me suis orienté vers la biologie, plus spécifiquement vers la neurobiologie. Après avoir fait une thèse au Max Planck Institut für Biophysikalische Chemie de Göttingen en Allemagne, je suis parti travailler deux ans à l’Institute of Technology de Pasadena aux Etats-Unis. A cette occasion, j’ai développé les enregistrements extracellulaires multiples dans le premier relai neuronal olfactif chez le criquet ainsi que les méthodes d’analyses requises. C’est à ce moment-là que j’ai réalisé que je ne voulais pas passer mon temps à mesurer manuellement des potentiels d’action et qu’il fallait donc mettre au point un système automatisé ! Aujourd’hui, je continue à développer ce projet d’automatisation au sein du laboratoire parisien que j’ai rejoint en janvier 2001.

Quel est votre parcours professionnel ?
Raphaël Bolze : A la suite de ma formation d'ingénieur informatique logiciels et réseaux suivie à l'Ecole polytechnique de l'Université de Nantes et de l'orientation recherche que m'a donné mon DEA Informatique, je suis arrivé à l'Ecole Normale Supérieure de Lyon en qualité d'ingénieur expert INRIA dans l'équipe GRAAL de F. Desprez. Cette équipe s'intéresse aux problématiques de l'ordonnancement et de l'algorithmique parallèle des serveurs de calcul distribué et des solveurs creux directs.
Pendant un an j'ai travaillé sur le projet DIET un intergiciel permettant la mise en place d'un environnement de calcul distribué. J'ai participé au développement de cet intergiciel et des différents outils permettant son exploitation. J'ai réalisé de nombreuses expériences sur la grille expérimentale Grid5000. De plus j'ai eu l'occasion de collaborer avec de nombreuses équipes à la pointe de la recherche française et internationale.

Le renforcement du programme Décrypthon par de nouvelles ressources a été annoncé par Jacques Delplancq, représentant IBM au sein du Comité Directeur Décrypthon. Deux nouveaux partenaires rejoignent le Programme Décrypthon, aux côtés des universités déjà engagées dans le programme depuis le départ (Bordeaux, Lille, Paris Jussieu et Orsay). Il s’agit de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon et du Centre de Ressources informatiques du Crihan à Rouen. Le Crihan, association créée fin 1991 à l'initiative du Conseil Régional de Haute-Normandie, a pour mission d'aider les organismes publics et privés de la région à développer des activités d'enseignement, de recherche et de développement basées sur l'utilisation des nouvelles technologies de communication et sur l'informatique.
Avec un nouveau serveur à l’Université d’Orsay, ce sont trois supercalculateurs supplémentaires, offerts et installés par IBM, qui permettent ainsi de porter la puissance de calcul de la grille universitaire de 298 Gflops à 500 Gflops.