Tutkimusprojektit
Bioinformatiikka ja Tilastollista bioinformatiikkatiedon louhintaa -ryhmä
Oppivia menetelmiä bioinformatiikkaan - Learning methods for bioinformatics
Ajankohta: 1/2005-12/2008
Tutkijat: Abhishek Tripathi, Jaakko Peltonen, Antti Ajanki, Samuel Kaski
Rahoitus: Helsingin yliopiston tutkimusvarat
Projektissa kehitetään menetelmiä erilaisten biologisten mittausaineistojen yhdistämiseen ja taustatiedon käyttämiseen uusien mittaustulosten analysoinnissa. Monissa biologisissa tutkimuskysymyksissä pystytään tekemään mittauksia vain pienestä määrästä näytteitä, mutta yhdestä näytteestä saadaan mikrosirutekniikoiden ansiosta jopa satoja tuhansia arvoja. Tämänkaltaisen aineiston analysointi on haastavaa ja vaatii biologisen taustatiedon käyttämistä hyväksi. Projektissa kehitetään uusia laskennallisia menetelmiä, joilla analyysin apuna voitaisiin käyttää aiemmin kerättyjä mittauksia, tai joilla suurista mittauskokoelmista voitaisiin tehokkaasti ja automaattisesti muodostaa taustatietoa uutta aineistoa varten. Projektissa on toistaiseksi kehitetty ratkaisut kolmeen tämän yleisen ongelmakentän osatehtävään. Aineistojen yhdistämiseen (data fusion) on kehitetty nopea lineaarinen esikäsittelymenetelmä, joka säilyttää eri aineistoille yhteisen tiedon ja hylkää aineistospesifin tiedon. Toisaalta olemme kehittäneet nopean menetelmän aineistoluokkia kuvaavien komponenttien hakuun (diskriminatiiviset komponentit). Kolmanneksi olemme kehittäneet geenien säätelyverkkojen analysointiin Bayes-verkkoihin perustuvan menetelmän, jolla löydetään tilannekohtaisia säätelyvuorovaikutusten muutoksia.
Entsyymien kehityshistorian mallintaminen - Modelling functional shifts in enzyme evolution (UR-ENZYMES)
Ajankohta: 1/2006-12/2008
Tutkijat: Juho Rousu, Katja Astikainen, Esa Pitkänen, Liisa Holm (Biotekniikan instituutti)
Rahoitus: Suomen Akatemia
UR-ENZYMES on monitieteinen projekti, joka yhdistää koneoppimisen genomiikkaan pyrkien selittämään molekyylien kehityshistoriaa. Projektissa luodaan uusia algoritmeja genomisen tiedon louhintaan, vertailevaan genomiikkaan ja aineenvaihduntareittien rekonstruointiin. Projektin ytimen muodostaa entsymaattisten reaktioiden esittäminen sellaisessa muodossa, että siinä voidaan jäljittää entsyymigeenien funktioiden muuntumista toisikseen biologisen evoluution kuluessa. TKTL:n ryhmä on keskittynyt piirrekuvauksien kehittämiseen entsyymisekvensseille ja kemiallisille reaktiolle sekä näitä hyödyntävien koneoppimismenetelmien kehittämiseen.
Fysiologian säätelyn systeemibiologinen analyysi - Experimental and computational analysis of physiological regulation at transcriptome, proteome and metabolome level (SYSFYS)
Ajankohta: 1/2004-12/2007
Tutkijat: Juho Rousu, Esko Ukkonen, Ari Rantanen, Paula Jouhten, Esa Pitkänen
Rahoitus: Suomen Akatemia
Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksen, biotekniikan instituutin sekä VTT:n muodostaman SYSFYS-tutkimuskonsortion tavoite on kehittää ja soveltaa edistyneitä kokeellisia ja laskennallisia menetelmiä solun aineenvaihduntareittien analysointiin. Vuonna 2007 aloitettiin yhteistyö Uwe Sauerin (ETH Zurich) laboratorion kanssa TKTL:n kehittäminen fluksiestimaatiomenetelmien viemiseksi käytännön metaboliatutkijoiden työkaluksi. Menetelmäkehitystä jatkettiin entsymaattisten reaktioiden atomi-atomikuvausten laskemiseksi sekä molekyylien fragmentoitumisen ennustamiseksi tandem-massapektrometrissä.