• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • ELIXIR ułatwi biologom dostęp do biologicznych baz danych

    15.04.2011. 00:40
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dostęp do biologicznych baz danych jest niezbędny w spersonalizowanej medycynie, w walce z chorobami roślin i zwierząt czy w badaniu tajemnic ewolucji. Cały czas jednak istnieje potrzeba udoskonalania narzędzi oraz sposobu na wygodne przeszukiwanie gigantycznych zasobów informacji biologicznych. Rozwiązanie problemu przynieść ma europejski projekt ELIXIR, w którym uczestniczą również polskie zespoły.

    Projekt ELIXIR ma doprowadzić do powstania nowoczesnej infrastruktury bioinformatycznej, centrów komputerowych i centrów przechowywania danych. Dzięki projektowi, naukowcy z całego świata, w tym z Polski, uzyskają łatwy dostęp do baz danych i do narzędzi, które umożliwią spojrzenie na zebrane informacje z innej strony.

    ELIXIR, którego koszt do 2020 r. ma wynieść ok. 500 mln euro, znalazł się na Mapie Drogowej Infrastruktury Europejskiej ESFRI. Do pomocy w finansowaniu projektów zaproszonych zostanie 37 państw. Część z nich już zaoferowało finansowanie. Polskie odgałęzienie projektu - "ELIXIR - system do rozpoznawania złożonych systemów biologicznych", minister nauki i szkolnictwa wyższego prof. Barbara Kudrycka umieściła na Polskiej Mapie Drogowej Infrastruktury Badawczej.

    Jak wyjaśnił w rozmowie z PAP koordynator ELIXIR w Polsce, prof. Piotr Zielenkiewicz, dyrektor Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, w umieszczonym na Polskiej Mapie Drogowej projekcie uczestniczą 4 jednostki naukowe z naszego kraju - Instytut Biochemii i Biofizyki PAN oraz uniwersytety: Adama Mickiewicza, Warszawski oraz Jagielloński. Polscy badacze będą mieli szansę umieszczenia w systemie ELIXIR danych z polskich badań i polskich narzędzi do analizy danych. "Jesteśmy dopiero na początku drogi. Trwają teraz nasze uzgodnienia z kolegami w Europie, ale mamy też nadzieję na finansowanie z MNiSW" - przyznał naukowiec.

    "Pierwszym krokiem do każdego projektu w dziedzinie współczesnej biologii, biomedycyny czy biotechnologii jest analiza tego, co już wiemy. A tym się zajmuje bioinformatyka - wyjaśnił prof. Zielenkiewicz. - Bez niej nie ma mowy o tym, żeby racjonalnie prowadzić badania w dziedzinach biotechnologii, biologii czy biomedycyny".

    "W bazach danych sekwencji nukleotydowych jest w tej chwili 200 mln wpisów. To są setki miliardów nukleotydów, czyli pojedynczych cegiełek, z których składają się geny. Jeśli chcemy popatrzeć na to, co już zostało zrobione i wyciągnąć z tego jakieś wnioski, to musimy do tego zaprząc komputer" - powiedział naukowiec. Jak dodał, projekt ELIXIR wszystkim, którzy się zajmują biologią, biomedycyną czy biotechnologią umożliwi po pierwsze analizę stanu wiedzy w danej dziedzinie, a po drugie dadzą możliwość stawiania racjonalnych hipotez z tego, co już wiemy.

    "Sekwencjonowanie genomu staje się coraz łatwiejsze, dlatego ilość takich danych rośnie lawinowo. Genom człowieka, który liczy ponad 3 mld nukleotydów, też będzie można wkrótce sekwencjonować za stosunkowo niewielką cenę" - uważa prof. Zielenkiewicz.

    Problem w tym, że postępowi w uzyskiwaniu danych nie towarzyszy odpowiedni rozwój standardów ich opracowywania i przechowywania. Brakuje infrastruktury i narzędzi bioinformatycznych, które pozwalałby na sprawne dotarcie do poszukiwanych wyników i ich analizę. Dotychczasowe narzędzia nie są wystarczające, żeby radzić sobie z tak gigantycznymi i niejednorodnymi bazami danych.

    Do czego służy gromadzenie danych o sekwencjach i strukturach biopolimerów? Jak tłumaczył prof. Zielenkiewicz, bazy pomagają przenosić wyniki badań z jednego organizmu na drugi i porównywać je między sobą, aby np. wyciągnąć wnioski na temat ewolucji. "Pozwala to uniknąć wysiłku związanego z powtarzaniem rozmaitych eksperymentów" - tłumaczył.

    Bazy informacji biologicznych mają też znaczenie dla spersonalizowanej medycyny. Dzięki nim można określać w genomach ludzkich miejsca odpowiedzialne za choroby molekularne (wynikające z mutacji w genomie), za pewne reakcje organizmu (np. za nawyki), jak i za określone zestawy cech czy predyspozycje (np. do bycia otyłym).

    Ponadto posiadanie danych o sekwencjach i strukturach białek pozwala określić rozmaite oddziaływania między organizmami, np. oddziaływanie organizmu ludzkiego z bakteriami. A - jak dodał profesor - bakterii, które współbytują z organizmem ludzkim jest 10 razy więcej niż tych komórek, które my mamy.

    "W samym przewodzie pokarmowym człowieka jest ich sto trylionów" - podkreślił badacz. A metagenomika bada genomy współżyjących ze sobą organizmów. Dlatego też za jej pomocą można także badać na przykład interakcje między rośliną a patogenem i opracowywać sposoby zwalczania szkodników i chorób roślinnych.

    Informacje na temat projektu dostępne są na stronie: http://www.elixir-europe.org/

    PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

    agt/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    EuroELIXIR to funkcjonujący w ramach Krajowej Izby Rozliczeniowej odpowiednik systemu ELIXIR pośredniczący w elektronicznej wymianie komunikatów o zleceniach płatniczych oraz wierzytelnościach w euro. System funkcjonuje na rynku krajowym oraz paneuropejskim, umożliwiając w ramach Jednolitego Obszaru Płatniczego w Euro wymianę danych z systemem STEP.

    Operacyjne bazy danych - bazy wykorzystywane wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba nie tylko na gromadzenie danych, ale również na możliwość ich modyfikowania. Ten typ baz przechowuje dane dynamiczne, tzn. takie, które ulegają ciągłym zmianom i przedstawiają aktualny stan rzeczy, której dotyczą. Zazwyczaj to ten typ bazy można spotkać w różnych organizacjach i firmach. Przykładem takiej bazy danych są np. bazy inwentaryzacyjne lub bazy obsługi zamówień.

    Kostka OLAP (ang. OLAP cube) – jest strukturą danych, która pozwala na szybką analizę danych. Przechowuje ona dane w sposób bardziej przypominający wielowymiarowe arkusze kalkulacyjne niż tradycyjną, relacyjną bazę danych. Można ją również zdefiniować jako zdolność manipulowania i analizowania danych z różnych punktów widzenia. Rozmieszczenie danych w kostkach pokonuje ograniczenia relacyjnych baz danych.

    Floating Car Data (FCD) to technologia służąca do wyznaczania średniej prędkości i czasu przejazdu na danym odcinku sieci drogowej. Technologia opiera się o analizę anonimowych danych GPS pochodzących z flot pojazdów lub nawigacji samochodowych. FCD opiera się na założeniu, że obserwując próbę pojazdów oraz zaawansowane algorytmy jesteśmy w stanie oszacować śrędnią prędkość i czas przejazdu całego strumienia ruchu. Dzięki swojej charakterystyce FCD pozwala na pozyskanie danych dla całej sieci drogowej, wszędzie tam gdzie poruszają się pojazdy. Jakość danych FCD zależy od ilości i jakości próby.

    Normalizacja bazy danych jest to proces mający na celu eliminację powtarzających się danych w relacyjnej bazie danych. Główna idea polega na trzymaniu danych w jednym miejscu, a w razie potrzeby linkowania do danych. Taki sposób tworzenia bazy danych zwiększa bezpieczeństwo danych i zmniejsza ryzyko powstania niespójności (w szczególności problemów anomalii).

    Wyzwalacz (ang. trigger) jest to procedura wykonywana automatycznie jako reakcja na pewne zdarzenia w tabeli bazy danych. Wyzwalacze mogą ograniczać dostęp do pewnych danych, rejestrować zmiany danych lub nadzorować modyfikacje danych.

    Hibernate - framework do realizacji warstwy dostępu do danych (ang. persistance layer). Zapewnia on przede wszystkim translację danych pomiędzy relacyjną bazą danych a światem obiektowym (ang. O/R mapping). Opiera się na wykorzystaniu opisu struktury danych za pomocą języka XML, dzięki czemu można "rzutować" obiekty, stosowane w obiektowych językach programowania, takich jak Java bezpośrednio na istniejące tabele bazy danych. Dodatkowo Hibernate zwiększa wydajność operacji na bazie danych dzięki buforowaniu i minimalizacji liczby przesyłanych zapytań. Jest to projekt rozwijany jako open source. Głównym inicjatorem i liderem projektu jest Gavin King.

    Dodano: 15.04.2011. 00:40  


    Najnowsze