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Développement d'un portail web pour le criblage virtuel sur la grille de calcul

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par Farida LOUACHENI
Institut de la Francophonie pour l'Informatique - Master 2 Informatique 2013
  

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2.2.3 Les différentes stratégies du criblage virtuel

Suivant la nature de l'information expérimentale disponible, on distingue deux approches distinctes pour le criblage virtuel. La première se base sur la structure de la cible, qui est connue sous le nom de »structure-based virtual screening», qui rapporte souvent aux algorithmes de docking protéine-ligand. Elle consiste à estimer la complémentaritéstruc-turale de chaque molécule criblée avec le site actif considéré. En revanche, ces méthodes sont généralement plus coûteuses en puissance de calcul et leur emploi requiert souvent une expertise plus importante.

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La seconde, reposant sur la connaissance d'un nombre suffisant d'information concernant une ou plusieurs molécules actives de référence, est appelée »ligand-based virtual screening». Cette approche est rapide et relativement simple à mettre en oeuvre, mais son majeur inconvénient est l'interdépendance envers les informations de référence utilisées pour construire le modèle de prédiction d'affinité. Bien que ces deux approches soient surtout utilisées de manière exclusive, leur combinaison lors du criblage permet de maximiser les chances de succès pour identifier de nouvelles touches »hits». Dans le cadre de ce travail, nous utilisons l'approche »structure-based».

2.2.4 Criblage virtuel à haut débit

La simulation de docking moléculaire est une procédéutile pour la prédiction des potentiels interaction des complexes de petite molécule dans des sites de liaison de protéines, ces informations sont indispensables dans la conception de médicaments basée sur la structure (SBDD) »Structure Based Drug Discovery» [4]. Plusieurs programmes de docking, comme DOCK, GOLD, Autodock, Glide, LigandFit et FlexX, etc se sont montrés utiles dans le pipeline de la découverte in-silico de médicaments. La méthode de base derrière la simulation de docking moléculaire est de générer toutes les conformations possibles d'une molécule de docking et évaluer entre eux l'orientation la plus favorable en tant que mode de liaison de la molécule à l'aide d'une fonction de scoring. Une recherche exhaustive sur toutes les conformations correctes d'un composéest un processus qui consomme beaucoup de temps. Par conséquent, une simulation de docking efficace pour le criblage à grande échelle à haut débit (HTS) consommera de grandes ressources informatiques. Il nécessite quelques Tera-flops par tâche pour effectuer le docking de milliers de composés pour une protéine cible. Cependant, les outils existants manquent de moyen simple pour prévoir des procédures de façon concise pour les utilisateurs régulier afin d'organi-ser les ressources pour mener un amarrage moléculaires massives. La technologie de la grille commence une nouvelle ère de criblage virtuel en raison de son efficacitéainsi que son rapport coût-efficacité. Le coût des tests in-vitro traditionnelle est généralement très élevélors du criblage à grande échelle est menée. Le criblage virtuel fournit aux scientifiques un outil efficace pour sélectionner les potentiels composés pour les tests in-vitro. En conséquence, le criblage virtuel à haut débit pourrait bien économiser énorme somme d'argent comparant aux tests in-vitro classique.

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