Syvän kallioperän mikrobiyhteisöjen aineenvaihdunnan visualisointi

Asiakas

Esa Pitkänen (www.cs.helsinki.fi/u/epitkane)
Computational Systems Biology and Bioinformatics (www.cs.helsinki.fi/group/sysfys)

Työn kuvaus

Ryhmä kehittää verkkomuotoisen, syvän kallioperän mikrobitoimintaa käsittelevän datan visualisointiohjelmiston dynaamisena www-sivustona.

Esitiedot

Ryhmän jäsenten olisi hyvä olla kiinnostuneita dynaamisten webbisivujen ohjelmoinnista ja suurten verkkojen visualisoinnista. Vaikka käsiteltävä aineisto on tuotettu molekyylibiologian mittausmenetelmin, ei biologiaa ei tarvitse osata ennestään.

Tausta

Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksella toimiva Computational Systems Biology and Bioinformatics -tutkimusryhmä (CSBB) kehittää GEOBIOINFO-projektissa uusia bioinformatiikan laskennallisia menetelmiä, joilla pyritään ymmärtämään mikrobiyhteisöjen aineenvaihdunnan eli metabolian toimintaa yhteistyössä Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) kanssa.

Syvän kallioperän mikrobiyhteisöjen koostumuksen ja toiminnan ymmärtäminen on olennaista mm. tutkittaessa globaalia hiilen kiertoa ja sen vaikutusta ilmastonmuutokseen sekä ydinjätteen loppusijoittamiseen liittyviä riskejä. Nykyisellään kallioperän mikrobien tuntemus on vielä puutteellista. Uudet molekyylibiologian menetelmät kuten genomisekvensointi mahdollistavat koko mikrobiyhteisön tutkimisen syväreikänäytteiden perusteella. Mittausmenetelmät tuottavat kuitenkin valtavan määrän aineistoa, jonka analysointi ei olisi mahdollista ilman uusien bioinformatiikan menetelmien kehitystä. Erityisesti datan visualisointi on välttämätön osa syvän kallioperän mikrobitoiminnan tutkimusta.

Tavoitteet

Ohjelmistotuotantoprojektin tavoitteena on kehittää ohjelmisto GEOBIOINFO-menetelmien tuottamien tulosten esittämiseen. Erityinen pääpaino on verkkomuotoisen datan visualisoinnissa.

Kehitettävä ohjelmisto tuottaa aineistosta www-selaimessa toimivia visualisointeja. Visualisointitarpeet voidaan jakaa neljään ryhmään: 1) raakasekvenssidatan, 2) entsyymi-lajiryhmä-yhteyksien, 3) metaboliareittien ja 4) metaboliaverkon lajiryhmäklusteroinnin visualisointi. Ohjelmistotuotantoprojekti voi toteuttaa ja kehittää edelleen CSBB-ryhmässä kehitettyjä alustavia visualisointitekniikoita (katso www.cs.helsinki.fi/u/su/geobioinfo.pdf).

Ohjelmisto suunnitellaan osaksi GEOBIOINFO-projektissa kehitettävää työnkulkua mikrobiyhteisöjen aineenvaihdunnan mallintamiseksi. GEOBIOINFO-projektissa uusia bioinformatiikan laskennallisia menetelmiä, joilla pyritään ymmärtämään mikrobiyhteisöjen aineenvaihdunnan eli metabolian toimintaa yhteistyössä Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) kanssa.

Toteutusympäristö

Erityisvaatimukset

Ei erityisvaatimuksia.

Ajankohta

16.5.-19.8.2011 (14 viikkoa).

Immateriaalioikeudet

Projekti toteutetaan laitoksen yleisen lisenssisopimuksen alaisuudessa.

Lisätietoja