Kolaborativní výpočetní projekt pro NMR - Collaborative Computing Project for NMR

Logo CCPN.

The Kolaborativní výpočetní projekt pro NMR (CCPN) je projekt, jehož cílem je spojit výpočetní aspekty vědecké komunity zapojené do NMR spektroskopie, zejména těch, kteří pracují v oboru proteinová NMR. Obecným cílem je propojit nový a existující software NMR prostřednictvím společného standardu dat a poskytnout fórum v rámci komunity pro diskusi o softwaru NMR a vědeckých metodách, které podporuje. CCPN byla původně zahájena v roce 1999 v Spojené království ale spolupracuje s NMR a skupinami pro vývoj softwaru po celém světě.

Kolaborativní projekt pro komunitu NMR

Projekt Collaborative Computing pro NMR spektroskopie byl zřízen se třemi hlavními cíli; vytvořit společný standard pro reprezentaci dat souvisejících s NMR spektroskopií, vytvořit sadu nových open-source softwarových balíků NMR a uspořádat setkání pro komunitu NMR, včetně konferencí, workshopů a kurzů za účelem diskuse a šíření osvědčených postupů v rámci Komunita NMR, jak pro výpočetní, tak pro výpočetní aspekty. Primární finanční podpora pro CCPN pochází z BBSRC; Spojené království Rada pro výzkum v oblasti biotechnologií a biologických věd. CCPN je součástí řady projektů spolupráce na počítačích[1] (CCP) a následuje v podobném duchu jako úspěšný a dobře zavedený CCP4 projekt pro Rentgenová krystalografie. CCPN také podporuje Evropská unie granty, naposledy jako součást projektu Extend-NMR;[2] který spojuje několik skupin produkujících software z celé Evropy.

CCPN je řízen výkonným výborem, který čerpá své členy z akademiků z celé britské komunity NMR. Tento výbor je vybrán na zasedání shromáždění CCPN, kde se mohou účastnit a hlasovat všechny skupiny NMR se sídlem ve Velké Británii. Každodenní práci CCPN, včetně organizace schůzek a vývoje softwaru, zajišťuje neformální pracovní skupina koordinovaná Ernestem Laueem na Univerzita v Cambridge, která zahrnuje základní skupinu zaměstnanců a vývojářů a také rostoucí počet spolupracovníků po celém světě, kteří přispívají ke koordinovanému vývoji softwaru NMR.

Datové standardy NMR

Mnoho různých softwarových balíčků dostupných pro NMR spektroskopie komunita tradičně zaměstnávala řadu různých údajů formáty a standardy, které představují výpočetní informace. Počátkem CCPN bylo částečně podívat se na tuto situaci a vyvinout jednotnější přístup. Předpokládalo se, že vícenásobné, neformálně propojené datové standardy nejenže uživateli ztěžovaly přechod z jednoho programu do druhého, ale také nepříznivě ovlivnily věrnost dat, sklizeň a ukládání do databáze.[3] Za tímto účelem vyvinula CCPN společný datový standard pro NMR, označovaný jako datový model CCPN, stejně jako softwarové rutiny a knihovny, které umožňují přístup, manipulaci a ukládání dat. Systém CCPN funguje společně s bankou Bio Mag Res Bank[4] která nadále zpracovává archivaci depozit NMR databáze; standard CCPN je pro aktivní výměnu dat a manipulaci v programu.

Ačkoli NMR spektroskopie zůstává jádrem datového standardu, přirozeně se rozšiřuje do dalších souvisejících oblastí vědy, které podporují a doplňují NMR. Tyto zahrnují molekulární a makromolekulární popis, trojrozměrný biologické struktury, příprava vzorků, Pracovní postup správa a nastavení softwaru. Knihovny CCPN jsou vytvářeny na principech model řízená architektura a automatické generování kódu; datový model CCPN poskytuje specifikaci pro automatické generování API ve více jazycích. K dnešnímu dni CCPN poskytuje API svého datového modelu v Krajta, Jáva a C programovací jazyky. Díky své spolupráci CCPN nadále propojuje nový a stávající software prostřednictvím svých datových standardů. Aby byla umožněna interakce s co největším množstvím externího softwaru, vytvořila CCPN program převodu formátu. To umožňuje zadávání dat zvenčí schématu CCPN a poskytuje mechanismus překladu mezi existujícími formáty dat. Software CcpNmr FormatConverter s otevřeným zdrojovým kódem byl poprvé vydán v roce 2005 a je k dispozici ke stažení (z CCPN a SourceForge ), ale je také nedávno přístupný jako webová aplikace.

Softwarová sada CCPN

Trojrozměrný protein NMR spektra prohlíženo pomocí softwaru CCPN. Znázorněná spektra jsou z HNcoCA a HNCA experimenty; zde se používá k přiřazení sekvence aminokyseliny v protein řetěz.

Kromě umožnění výměny dat si CCPN klade za cíl vyvinout software pro zpracování, analýzu a interpretaci makromolekulární NMR data. Za tímto účelem vytvořila CCPN analýzu CcpNmr; grafický program pro vizualizaci spektra, přiřazení a analýzu dat NMR. Zde byl požadavek na program, který používal moderní grafické uživatelské prostředí a mohl běžet na mnoha typech počítačů. Bylo by to podporováno a udržováno CCPN a umožnilo by to modifikaci a rozšíření, včetně nových NMR technik. První verze analýzy byla vydána v roce 2005 a nyní má verzi 2.1. Analýza je postavena přímo na datovém modelu CCPN a její design je částečně inspirován starším ANSIG.[5] a SPARKY[6] programů, ale nadále se vyvíjí z návrhů, požadavků a počítačových příspěvků své uživatelské komunity. Analýza je volně k dispozici akademickým a neziskovým institucím. Komerční uživatelé jsou povinni se přihlásit k odběru CCPN za mírný poplatek. Software CCPN, včetně analýzy, je k dispozici ke stažení na webových stránkách CCPN[7] a je podporován aktivním JISC e-mailová diskusní skupina.

Setkání CCPN

Prostřednictvím svých schůzí poskytuje CCPN fórum pro diskusi o výpočetních a experimentálních technikách NMR. Cílem je diskutovat a šířit osvědčené postupy při určování makromolekulárních informací, včetně struktury, dynamiky a biologické chemie. CCPN nadále pořádá výroční konference pro komunitu britských NMR (aktuálně deváté) a řadu workshopů k diskusi a podpoře datových standardů. Protože je pro úspěch CCPN zásadní jako softwarový projekt a jako koordinovaná komunita NMR, jeho vývojáři softwaru vedou kurzy, které učí používání softwaru CCPN a jeho vývojového rámce. Zajišťují také návštěvy skupin NMR, aby představili programovou sadu CCPN a porozuměli požadavkům uživatelů.

CCPN se obzvláště snaží umožnit mladým vědcům přispívat na jejich zasedání a účastnit se jich. Proto se CCPN snaží, kdekoli je to možné, udržet konferenční poplatky na minimu pomocí příspěvků, které pocházejí z našeho průmyslového sponzorství a předplatného softwaru.

Poznámky pod čarou

  1. ^ BBSRC Kolaborativní výpočetní projekty
  2. ^ Projekt Extend-NMR
  3. ^ „Projekt CCPN: průběžná zpráva o datovém modelu pro komunitu NMR.“ (2002) Nat Struct Biol. 9(6):416-8
  4. ^ Banka Bio Mag Res
  5. ^ P. J. Kraulis, „ANSIG: Program pro přiřazení proteinových 1H 2D NMR spekter interaktivní grafikou“ (1989) J. Magn. Reson 24, str. 627-633
  6. ^ T. D. Goddard a D. G. Kneller, SPARKY 3, University of California, San Francisco
  7. ^ Stahování CCPN Archivováno 2009-12-28 na Wayback Machine

Reference

  • Vranken WF, Boucher W, Stevens TJ, Fogh RH, Pajon A, Llinas M, Ulrich EL, Markley JL, Ionides J, Laue ED. (2005) „Datový model CCPN pro NMR spektroskopii: vývoj softwarového potrubí.“ Proteiny 59(4):687-96.
  • Fogh RH, Boucher W, Vranken WF, Pajon A, Stevens TJ, Bhat TN, Westbrook J, Ionides JM, Laue ED. (2005) „Rámec pro modelování vědeckých dat a automatizovaný vývoj softwaru.“ Bioinformatika. 21(8):1678-84

externí odkazy