• PKP 1 - GenExpress
Naročnik: Javni sklad RS za razvoj kadrov in štipendije ( PKP 1 )
Tip projekta: Projekti strukturnih skladov
Trajanje projekta: 2014 - 2014
  • Opis

Namen projekta je bil razviti prototip spletnega orodja GenExpress, ki bo v spletnem okolju z všečnim interaktivnim grafičnim vmesnikom podprlo analitiko genskih izražanj. Naš razvoj je potekal na platformi GenCloud, ki jo razvija sodelujoče podjetje. Razvoj se je zgledoval po že obstoječi, a danes precej zastareli in funkcionalno omejeni aplikaciji dictyExpress (http://dictyexpress.biolab.si), ki jo je Laboratorij za bioinformatiko Univerze v Ljubljani razvil v sodelovanju prestižnim Baylor College of Medicine (Houston, Texas). Zgledovali smo se po enostavnem in interaktivnem grafičnem vmesniku dictyExpress-a in te ideje prenesli v tehnološko sodobno platformo, ki je orodje povezala z bazo podatkov genskih zaporedij in izrazov v GenCloud-u.

Moderni pristopi v biomedicini temeljijo na molekularni biologiji, ta pa na najnovejših tehnologijah določanja zaporedij genetskih zapisov. Na podlagi analize genetskih zaporedij lahko danes odkrivamo predispozicije za bolezni, določamo optimalne terapije, ali pa na modelnih organizmih odkrivamo molekularne mehanizme, ki potekajo v celicah. V projektu smo se omejili na eno od uporab genskih zaporedij RNA, ki iz teh izpelje podatke o izražanju genov. Programska orodja, ki podpirajo tovrstne raziskave, se šele razvijajo, uveljavljeni prototipi pa so največkrat dostopni kot programske knjižnice, ki jih lahko uporabljajo samo izkušeni programerji. Orodja z enostavnimi grafičnimi programskimi vmesniki so v povojih.

Problemi, ki jih taka orodja morajo rešiti, so:

1. shranjevanje velikih količin podatkov in njihova analiza v realnem času,

2. vizualizacija podatkov, brez katere je razumevanje obsežnih podatkov nemogoče,

3. zlivanje podatkov iz različnih virov.

Projektne aktivnosti:

1. Zaradi izrazite interdisciplinarnosti projekta smo ob pričetku projekte izvedli osnovno uvajanje za vse sodelujoče študente. Pomembno je bilo, da so neračunalničarji spoznali koncepte razvoja programske opreme, nebiologe pa smo seznanili z osnovami molekularne biologije. Študentje so se seznanili tudi s arhitekturo platforme GenCloud, na kateri je razvoj potekal. Brez te aktivnosti študentje ne bi mogli pričeti z delom, saj ne bi imeli dovolj informacij.

2. Študentje z biološkim ozadjem so sestavili bioinformatične postopke, s katerimi smo iz surovih podatkov o genskih zaporedjih izračunali izraženosti genov in jih pripravili za interaktivno raziskovanje. Ta aktivnost je bila ključna, saj brez nje v končno aplikacijo ne bi mogli uvoziti podatkov.

3. Študentje računalništva so razvili spletno aplikacijo, ki temelji na najnovejših spletnih tehnologijah: JavaScript, HTML5 in CSS3. Aplikacija omogoča interaktivno raziskovanje podatkov, ki so bili pripravljeni v okviru aktivnosti A2. To je osrednja aktivnost projekta, v okviru katere je potekal dejanski razvoj aplikacije.

4. Študenta fizike in matematike sta implementirala metode za abstrakcijo podatkov kot so razvrščanje genov v skupine (angl. clustering) in analiza obogatenosti genov v pojmih genske ontologije. Brez te aktivnosti končen prototip (aplikacije) ne bi nudila uporabnikom najbolj naprednih funkcionalnosti.

Rezultat našega projekta je prototip spletnega orodja GenExpress, ki ga raziskovalci lahko preizkušajo na naslovu http://cloud.genialis.com/genexpress. Izvedba projekta je omogočila sijajno izhodišče za razvoj končnega produkta, ki ga namerava podjetje ponuditi na svetovnem trgu tako akademskih kot tudi industrijskih raziskav s področja genomike in transkriptomike. Glavni posreden učinek projekta je odprtje širokih možnosti za nadaljevanje projekta v obliki razvoja dodatnih povezanih interaktivnih aplikacij za raziskovanje genskih zaporedij.

  • Sodelavci na projektu
  • Logo
Logo