NIH研究项目升级“宏基因组”系统

普渡大学正与阿贡国家实验室合作,来推动一个“宏基因组数据”系统,可以在个性化医疗带来创新,更好的管理石油泄漏和其他临床和生态应用程序。

复杂的人类肠道含有超过1000种微生物,微生物和宏基因组问题研究,在预防疾病起着重要的作用,调节免疫和调节代谢过程可能与肥胖和糖尿病相关的。

阿贡在2008年创造了一个开放门户叫做MG-RAST宏基因组数据处理,管道的硬件和软件提供遗传信息的宝库个性化医学微生物的影响可能根据病人个体;bio-enzymes清理石油泄漏的污染;和矿产开采等业务的可持续性。

“在宏基因组,举个例子,你把肠道的一种文化,你把它进实验室,进行遗传分析,和它给你一个概要文件的细菌和其他微生物存在,“说Ananth格兰马草,普渡大学的计算机科学教授。“然后你可以比较形象与MG-RAST数据诊断病人。”

然而门户,难以跟上需求稳步增长很大程度上归因于一个戏剧性的发展商用基因测序仪器。研究小组将致力于解决这个问题在项目资助380万美元的五年授予来自美国国立卫生研究院。

项目涉及到格兰马草和巴格奇首席调查员Saurabh,电气和计算机工程学院的教授和计算机科学系,和索马里Chaterji客座教员的计算机科学。普渡大学的研究人员将与一个阿贡合作团队由民间Meyer,计算生物学家阿贡和计算研究所的高级研究员在芝加哥大学。

“宏基因组数据的分析有巨大的潜在的临床和生态应用,“Bagchi说。“然而,由于原设计,MG-RAST见证了狂热的下一代测序技术的发展,大大改变了计算景观和其他挑战。”

梅耶,生物科学部门副主任,数学和计算机科学部门的一部分在阿贡,说,“这格兰特将极大地提高了MG-RAST普渡大学团队的软件基础设施,利用专业知识在分布式软件开发基础设施和强劲。”

一个目标是开发一个“联合基础设施”,允许MG-RAST无缝农场工作全国各种计算机集群和利用存在的大型分布式计算能力通过联邦投资由美国国家科学基金会,美国能源部和国家卫生研究院。

“这样做你需要联合软件来找出如何做所有这些数据来回转移,并确保所有的凭证排队,这样用户不需要分别登录到所有这些不同的机器上,“Bagchi说。“当一个新任务的时候,他们希望能够找出哪些机器分配它。正确的选择可能意味着之间的差异采取10小时或一个小时跑。”

团队将与芝加哥大学医学院的研究人员测试半工业规模的系统。

“总的来说,我们的目标是提高管道的功能和数据再现性,改善MG-RAST的软件质量和性能通过自动化的测试套件和走向联合基础设施迎合多样化和不断增长的用户群,“Chaterji说。