Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An Efficient Approach Towards the Generation and Analysis of Interoperable Clinical Data in a Knowledge Graph

Dörpinghaus Jens, Weil Vera, Schaaf Sebastian, Hübenthal Tobias

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

59--68

EN

Knowledge graphs have been shown to play an important role in recent knowledge mining and discovery, for example in the field of life sciences or bioinformatics. Contextual information is widely used for NLP and knowledge discovery in life sciences since it highly influences the exact meaning of natural language and also queries for data. The contributions of this paper are (1) an efficient approach towards interoperable data, (2) a runtime analysis of 14 real world use cases represented by graph queries and (3) a unique view on clinical data and its application combining methods of algorithmic optimisation, graph theory and data science.

2

Algorithm for genetic data analysis – comparison of the frequency of specific mutations in different populations

Marciniak Anna, Tarczewska Martyna, Kloska Sylwester

Zeszyty Naukowe. Telekomunikacja i Elektronika / Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

|

2020

|

nr 24

5--11

EN

This paper presents a novel algorithm which can be used to analyze genomic data obtained during Next Generation Sequencing (NGS). Due to the interest in the subject among geneticists, it is necessary to develop algorithms and programs which analyze genetic data that will be user-friendly and accessible to people not related to typical bioinformatics. A way of performing comparative analyze, including proper data preprocessing and final data processing is described. Input data for the algorithm are annotated .vcf files. The outcome of presented algorithm is a file with counted percentage of single nucleotide polymorphisms (SNP) in data for every loaded population.

PL

W artykule przedstawiono nowatorski algorytm służący do analizy danych genomowych uzyskanych podczas sekwencjonowania nowej generacji (NGS). Ze względu na zainteresowanie tą tematyką wśród genetyków konieczne jest opracowanie przyjaznych dla użytkownika i dostępnych dla osób niezwiązanych z bioinformatyką algorytmów i programów analizujących dane genetyczne. Opisano sposób przeprowadzania analizy porównawczej, w tym wstępne i końcowe przetwarzanie danych. Dane wejściowe algorytmu to pliki formatu .vcf z adnotacjami. Wynikiem przedstawionego algorytmu jest plik zawierający informacje dotyczące częstości występowania polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (ang. single nucleotide polymorphism, SNP) w badanych populacjach.

3

Efficient Computation of RNA Partition Functions Using McCaskill’s Algorithm

Zhao Chunchun, Sahni Sartaj

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2020

|

Vol. 21

449--452

EN

We develop efficient single- and multi-core algorithms to compute partition functions for RNA sequences. Our algorithms, which are based on McCaskill's algorithm, are benchmarked against state-of-the-art fast algorithms obtained using the parallelizing source-to-source compilers PLUTO and TRACO. On our Intel I9 computational platform, our best single core algorithm takes up to 81.2% less time than the single core algorithm resulting from PLUTO, which is faster than that obtained from TRACO. Our best multi-core algorithm takes up to 84.7% less time than the multi-core algorithm obtained using TRACO when run with 20 threads (our I9 has 10 cores and supports hyperthreading); the TRACO multi-core algorithm is faster than the PLUTO one.

4

Gwas data analysis with the use of machine learning algorithms – review

Kloska Sylwester Michał, Marciniak Anna

Zeszyty Naukowe. Telekomunikacja i Elektronika / Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

|

2019

|

nr 23

23--32

EN

Machine learning is a part of field concerned with AI. The main goal of machine learning algorithms is to create automatic system that improves itself with the use of its experience (given data) to gain new knowledge. Genome-Wide Association Studies compare whole genomes of different individuals in order to see if any of genetic variants are correlated with a trait. Using ML for GWAS analysis can be beneficial for scientists. It has been proved several times in various ways.

PL

Uczenie maszynowe jest dziedziną nauki związaną ze sztuczną inteligencją. Głównym celem algorytmów uczenia maszynowego jest stworzenie automatycznego systemu, który poprawia się dzięki wykorzystaniu swojego doświadczenia (danych) w celu zdobycia nowej wiedzy. Badania asocjacyjne całego genomu (GWAS) porównują całe genomy różnych osobników, aby sprawdzić, czy którykolwiek z wariantów genetycznych jest skorelowany z cechą. Wykorzystanie ML do analizy GWAS może być korzystne dla naukowców. Zostało to udowodnione na różne sposoby.

5

Cryptographic keys management system based on DNA strands

Miśkiewicz Marek, Księżopolski Bogdan

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2019

|

Vol. 18

231--235

EN

Security of cryptographic keys is one of the most important issue in a key management process. The question arises whether modern technology really allows for high level of physical protection and security of sensitive data and cryptographic keys. The article considers various contemporary types of threats associated with the storage of secret keys. We present an innovative way to store sensitive data, using DNA strands as a medium, which significantly reduces hazard connected with electronic devices based data storage and makes the key management process independent of third parties.

6

Virus–human protein–protein interaction prediction using Bayesian matrix factorization and projection techniques

Nourani E., Khunjush F., Sevilgen F. E.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2018

|

Vol. 38, no. 3

574--585

EN

Pathogens infect host organisms by exploiting host cellular mechanisms and evading host defence mechanisms through molecular pathogen–host interactions (PHIs). Discovering new interactions between pathogen and human proteins is very crucial in understanding the infection mechanisms. By analysing interaction networks, the interactions responsible for infectious diseases can be detected and new drugs disabling these interactions can be delivered. In this paper, we propose a method based on Bayesian matrix factorization for predicting PHIs along with a projection-based technique and combine the results by employing an ensemble method. Furthermore, two features, target similarity and attacker similarity, are utilized for the first time in the literature for PHI prediction. The advantages of the proposed methods are two folds. Firstly, they relieve the need for negative samples which is significant since there is no available dataset providing negative samples for most of the pathogenic systems. Secondly, the experiments demonstrate that the proposed approach outperforms state-of-the-art methods; roughly 20% of top 50 predictions are among recently validated interactions. So, the search space for wet-lab experiments to obtain validated interactions can be considerably narrowed down from a huge number of possible interactions.

7

Tabu search for the RNA partial degradation problem

Rybarczyk A., Hertz A., Kasprzak M., Blazewicz J.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2017

|

Vol. 27, no. 2

401--415

EN

In recent years, a growing interest has been observed in research on RNA (ribonucleic acid), primarily due to the discovery of the role of RNA molecules in biological systems. They not only serve as templates in protein synthesis or as adapters in the translation process, but also influence and are involved in the regulation of gene expression. The RNA degradation process is now heavily studied as a potential source of such riboregulators. In this paper, we consider the so-called RNA partial degradation problem (RNA PDP). By solving this combinatorial problem, one can reconstruct a given RNA molecule, having as input the results of the biochemical analysis of its degradation, which possibly contain errors (false negatives or false positives). From the computational point of view the RNA PDP is strongly NP-hard. Hence, there is a need for developing algorithms that construct good suboptimal solutions. We propose a heuristic approach, in which two tabu search algorithms cooperate, in order to reconstruct an RNA molecule. Computational tests clearly demonstrate that the proposed approach fits well the biological problem and allows to achieve near-optimal results. The algorithm is freely available at http://www.cs.put.poznan.pl/arybarczyk/tabusearch.php.

8

Drzewa filogenetyczne jako przydatne narzędzie w procesie identyfikacji mikroorganizmów - cz. II

Cal-Bąkowska M., Wernecki M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2016

|

nr 7-8

22--25

PL

Badając nowe środowiska, coraz cześciej znajdujemy nowe gatunki, których nie jesteśmy w stanie prostymi metodami mikro- i makroskopowymi czy też biochemicznymi zaliczyć do żadnej ze znanych nam grup. Bardzo czesto znajdujemy się również w sytuacji, w której musimy szybko oznaczyć grupę mikroorganizmów co do gatunku i określić ich wzajemne pokrewieństwo oraz zidentyfikować przynależność gatunkową. Bardzo dobrym i szybkim sposobem na rozwiązanie tych naukowych wyzwań jest wykorzystanie genetyki do szybkiej i pewnej identyfikacji badanych szczepów. W efekcie możemy stworzyć drzewo filogenetyczne, które jest wizualizacją analizy porównawczej badanych przez nas sekwencji oraz niesie ze sobą wiele informacji na temat podobieństwa badanych organizmów i ewolucyjnych zależności pomiędzy nimi.

EN

While studying new environments, more and more frequently we find new species which cannot be classified into any of the groups known to us using simple micro-, macroscopic , or biochemical methods. We also freqently find our regarding its species, as well as determine their mutual kinship and identity species affiliation. A very good and quick way to solve these scientific challenges is to use genetics for quick and certain identification of the studied strains. As a result we can create a phylogenetic tree, which constitutes a visualization of the comparative analysis of the sequences studied organisms and evolutional dependencies between them.

9

Drzewa filogenetyczne jako przydatne narzędzie w procesie identyfikacji mikroorganizmów - cz. I

Cal-Bąkowska M., Wernecki M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2016

|

nr 5-6

13--18

PL

Badając nowe środowiska, coraz częściej znajdujemy nowe gatunki, których nie jesteśmy w stanie prostymi metodami mikro- i makroskopowymi czy też biochemicznymi zaliczyć do żadnej ze znanych nam grup. Bardzo często znajdujemy się również w sytuacji, w której musimy szybko oznaczyć grupę mikroorganizmów co do gatunku i określić ich wzajemne pokrewieństwo oraz zidentyfikować przynależność gatunkową. Bardzo dobrym i szybkim sposobem na rozwiązanie tych naukowych wyzwań jest wykorzystanie genetyki do szybkiej i pewnej identyfikacji badanych szczepów. W efekcie możemy stworzyć drzewo filogenetyczne, które jest wizualizacją analizy porównawczej badanych przez nas sekwencji oraz niesie ze sobą wiele informacji na temat podobieństwa badanych organizmów oraz ewolucyjnych zależności pomiędzy nimi.

EN

While studying new environments, more and more frequently we find new species which cannot be classified into any of the groups known to us using simple micro-, macroscopic, or biochemical methods. We also frequently find ourselves in a situation in which we need to mark the group of microorganisms quickly regarding its species, as well as determine their mutual relationship and identify species affiliation. A very good and quick way to solve these scientific challenges is to use genetics for quick and certain identification of the studied strains. As a result we can create a phylogenetic tree, which constitutes a visualization of the comparative analysis of the sequences studied by us and brings a lot of information regarding the similarity of the studied organisms and evolutional dependencies between them.

10

Application of ƒRMSDchiral for mathematical description of mutual position between stereoisomers

Urniaz R. D.

Mathematica Applicanda

|

2015

|

Vol. 43, No. 1

37--48

EN

The ability of biological systems to recognize and distinguish between compounds is crucial for living systems. A detailed study of this mechanism seems to be an important supplement to the analysis of possible interactions between compounds and the environment. This process could be characterized by a variety of descriptions of compounds’ structural and physicochemical properties. The usual measure of variation in the positions of molecules in three dimensional space is the Root Mean Square Deviation (RMSD). Here, the traditional concept of RMSD was readjusted to fragment-level RMSD (ƒRMSD). This assumes a different way of selecting atoms in molecules. The main aim is to appropriately group atoms into sets with respect to their chemical properties. In the case of enantiomers, atoms are selected according to the Cahn-Ingold-Prelog priority rule. TheƒRMSDchiral algorithm is applied to characterize the differences in modes of binding for some cases arising during our studies of molecular models of complexes formed between stereoisomers and their protein targets.

PL

Jedną z głównych właściwości układów biologicznych, takich jak białka, jest zdolność do rozpoznawania specyficznych związków chemicznych, zwanych ligandami. Ligandy ze względu na ich budowę i właściwości fizykochemiczne mogą być sklasyfikowane do różnych grup systematycznych. Biorąc pod uwagę właściwości strukturalne jedną z najbardziej interesujących grup ligandów są stereoizomery. Stereoizomery są to związki chemiczne, które współdzielą ten sam zbiór atomów w cząsteczce (ten sam skład chemiczny), ale kolejność lub rodzaj wiązań jest różna. W konsekwencji ma to bezpośrednie przełożenie na różnice w przestrzennym ułożeniu atomów pomiędzy poszczególnymi stereoizomerami. Szczególnie interesującą grupą stereoizomerów są enancjomery, zaliczane do grupy izomerów optycznych. Enancjomery to stereoizomery, które pod względem strukturalnym stanowią dla siebie odbicia lustrzane, przez co niemożliwe jest ich przestrzenne nałożenie na siebie. Każdy enancjomer zawiera jeden lub więcej atomów będących centrami stereogenicznymi. Najcześciej spotykane centra stereogeniczne to centra chiralności. Przeważnie są to asymetryczne atomy węgla, do których przyłączono cztery różne od siebie grupy podstawników. Ponieważ każda z grup podstawników jest różna, biorąc pod uwagę ich ułożenie (kolejność fragmentów) względem centrum chiralnego można jednoznacznie określić ich przestrzenną konfigurację. Trzech chemików, R. S. Cahn, C. Ingold i V. Prelog, jako jedni z pierwszych zaproponowali jednoznaczny sposób rozróżniania i nazewnictwa enancjomerów. Reguła Cahn-Ingold-Prelog (CIP) zakłada jednoznaczny sposób ustalania przestrzennego rozmieszczenia podstawników względem atomu asymetrycznego. Ustalanie konfiguracji absolutnej wokół danego centrum chiralności przeprowadza się nadając poszczególnym grupom odpowiednie rangi (priorytet, pierwszeństwo) wynikające z ich sumarycznej masy molowej. Najwyższą rangę otrzymuje grupa posiadająca największą sumaryczną masę molową. Następnie klasyfikuje się kolejne grupy podstawników ustawiając wartość rangi zgodnie z malejącą masą molową podstawników. Jeśli patrząc od największego podstawnika do najmniejszego wzrok zatacza krąg zgodny z kierunkiem wskazówek zegara to konfiguracja absolutna jest oznaczana literą (R)- (do łac. rectus – prawy) , a gdy odwrotnie literą (S)- (od łac. sinister – lewy). Na Rysunku 1 zilustrowano dwa enacjomery aminokwasu seryny (R) - (Rysunku 1, niebieski) i (S) - (Rysunku 1, żółty). Każdy enancjomer zawiera jedno centrum chiralne oznaczone na rysunku, jako niebieskie lub żółte koło. W celu uproszczenia opisu w obu przypadkach grupy chemiczne enancjomerów zostały przydzielone do czterech grup (a, b, c, d). Fragmenty a, b, c, d (R) -seryny (niebieski związek) odpowiadają fragmentom a’, b’, c’, d’ (S) -seryny (żółty związek). Jak można zaobserwować położenie fragmentów b, c enancjomeru (R) nie odpowiada położeniu fragmentów b’, c’ (S)-seryny, pomimo zastosowanego obrotu o 180 stopni związki są dalej nienakładane na siebie. Ponieważ, zazwyczaj tylko jeden enancjomer jest biologicznie aktywny, zdolność do rozpoznawania i różnicowania enancjomerów przez układy biologiczne ma kluczowe znaczenie dla organizmów żywych. Dla przykładu podtyp NR3 receptora NMDA, aby zostać aktywowanym, musi związać glicynę oraz (R)-serynę. Można zatem przypuszczać, że jeśli preferowaną formą dla receptora jest (R)-seryna, to przeciwstawny enancjomer (S) prawdopodobnie nie będzie się mógł przyłączyć do receptora lub będzie się wiązał znacznie słabiej. Szczegółowe badania mechanizmów rozpoznawania związków chiralnych poprzez układy biologiczne wydają się być szczególnie istotne w przypadku takich obszarów nauki jak krystalografia, biologia strukturalna, biochemia czy farmakologia, ale także w naukach interdyscyplinarnych jak bioinformatyka, czy modelowanie molekularne. Badania zmiany przestrzennego ułożenia (kształtu) jednego enancjomeru względem drugiego wydają się być ważnym i istotnym uzupełnieniem analizy ich oddziaływań w układach biologicznych. Zazwyczaj do ilościowego opisu zmian w przestrzeni kartezjańskiej używa się parametru RMSD (ang. Root Mean Square Deviation), opisującego średnią zmianę odległości pomiędzy odpowiednimi atomami należących do porównywanych związków. Pomimo, iż RMSD jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach nauki i wydaje się być uniwersalnym deskryptorem zauważono, że niższe wartości RMSD nie zawsze oznaczają najlepsze superpozycje (dopasowanie) związków w przestrzeni. Dlatego autorzy zaproponowali modyfikacje tradycyjnej koncepcji obliczania RMSD, jako fragmentaryczne RMSD ƒRMSD). Zakłada ona odmienny sposób selekcji atomów w cząsteczkach. W niniejszej publikacji zaprezentowano zastosowanie parametru ƒRMSD w przypadku enancjomerów posiadających jedno lub więcej miejsc chiralnych. W przypadku enancjomerów zawierających jedno centrum chiralne atomy są grupowane zgodnie z zasadą Cahn-Ingold-Prelog (CIP). Umożliwia to podział cząsteczki na trzy niezależne podgrupy atomów: atom zawierający centrum chiralności (ƒRMSDchiral 0), dwa fragmenty przyłączone do centrum chiralności o wyższym priorytecie CIP (ƒRMSDchiral 1) oraz dwa fragmenty przyłączone do centrum chiralności o niższym priorytecie CIP (ƒRMSDchiral 2). Przykładowy wybór atomów zgodnie z założeniami parametru ƒRMSD dla (R) - i (S) -seryny została przedstawiona na rysunku 2. W dalszej części pracy opisano szczegółowe zastosowanie parametru ƒRMSD oraz oceniono jego stosowalność w kontekście dokowania i dynamiki molekularnej związków chiralnych.

11

Zastosowanie technik sekwencjonowania nowej generacji w wirusologii

Janiak P.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2015

|

nr 5-6

24--30

PL

Technologie sekwencjonowania nowej generacji dowiodły swojej przydatności w wielu dziedzinach nauk medycznych. Dzięki wysokiej wydajności i czułości znalazły szczególne zastosowanie w diagnostyce wirusologicznej. Z powodzeniem wykorzystywane są m.in. w badaniach nad zmiennością genetyczną i mechanizmami oporności na leczenie wirusa zapalenia wątroby typu C (HCV).

EN

The next generation sequencing technologies have proved their usefulness in many fields of medical science. Due to high throughput and sensitivity thay have been particularly applied in diagnostic virology. They have been successfully used in research of genetic variability and drug resistance mechanisms of hepatitis C virus.

12

Zastosowanie bioinformatyki w fagoterapii - jak uczynić terapię fagową bezpieczną?

Roszniowski B., Łątka A., Drulis-Kawa Z.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2015

|

nr 9-10

50--55

PL

Istotne jest dopracowanie procedur dobierania poszczególnych fagów i przygotowywania preparatów stosowanych w fagoterapii, by była ona w pełni bezpieczna dla pacjenta. Jednym z najistotniejszych elementów tego procesu jest dokładne poznanie i przeanalizowanie materiału genetycznego bakteriofagów, co jest możliwe poprzez sekwencjonowanie ich genomów oraz analizy tych sekwencji z zastosowaniem narzędzi bioinformatycznych. Artykuł wprowadza w podstawowe zagadnienia dotyczące fagoterapii, skrótowo przedstawia aktualnie wykorzystywane metody sekwencjonowania oraz opisuje fundamentalne etapy analizy bioinformatycznej in silico.

EN

So important is refine procedures of choosing proper phages and its preparations, so they are completely safe for patients. One of the most essential factors of that process is the recognition and analysis of viral genetic material. This is possible by the genome sequencing and in silico analysis. Article introduces basic concept of phage therapy, followed by review of modern methods of sequencing and fundamental steps of in silico analysis.

13

Assigning NMR spectra of irregular RNAs by heuristic algorithms

Szachniuk M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 1

329--338

EN

Computer-aided analysis and preprocessing of spectral data is a prerequisite for any study of molecular structures by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. The data processing stage usually involves a considerable dedication of time and expert knowledge to cope with peak picking, resonance signal assignment and calculation of structure parameters. A significant part of the latter step is performed in an automated way. However, in peak picking and resonance assignment a multistage manual assistance is still essential. The work presented here is focused on the theoretical modeling and analyzing the assignment problem by applying heuristic approaches to the NMR spectra recorded for RNA structures containing irregular regions.

14

In silico analysis of methylation of the selected genes using computer programs based on various analytical techniques

Gryzińska M., Jakubczak A., Stryjecki R., Jeżewska-Witkowska G.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2015

|

Vol. 35, no. 3

169--175

EN

Selected genes were analyzed in silico in three species: red fox (Vulpes vulpes), raccoon dog (Nyctereutes procyonoides), and dog (Canis lupus familiaris). This type of analysis exemplifies current and potential research on gene expression. Four nucleotide sequences, of the genes IGF1, MYO15A, PAX3 and MC1R, were obtained from the NCBI online database. The analyses focused on the presence of CpG islands and two analytical techniques, BSP and MSP. The results from three computer programs, CpG Island Searcher®, BiSearch® and MethPrimer®, were discussed in detail. The applications were compared in terms of their functionality and usefulness.

15

Dyskretyzacja z nadzorem tablic danych przy użyciu wielordzeniowego procesora karty graficznej (GPU)

Maciura Ł.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 5

114--117

PL

Niniejszy artykuł opisuje opracowany algorytm do dyskretyzacji tablic, polegający na masowym zrównolegleniu wyliczania optymalnego ciecia, poprzez jednoczesne badanie bardzo wielu atrybutów za pomocą wielordzeniowego procesora karty graficznej (GPU) oraz procesora (CPU). Jest to możliwe dzięki zastosowaniu technologii NVIDIA CUDA. Artykuł również porównuje prędkość działania tradycyjnego i zrównoleglonego algorytmu.

EN

This paper describes the developed algorithm for discretization of arrays, consisting of a mass parallelization of calculating the optimal cut by simultaneous examination of a large number of attributes using a multi-core graphics card processor (GPU) and central processing unit (CPU). This is possible by using NVIDIA CUDA technology. Paper also compares the speed of traditional and parallelised algorithm.

16

Scenariusze użycia systemu MAS4PSi w diagnostyce medycznej

Górczyńska-Kosiorz S., Małysiak-Mrozek B., Mrozek D.

Studia Informatica

|

2013

|

Vol. 34, nr 2A

337--352

PL

System MAS4PSi (Multi Agent System For Protein Similarity searching) pozwala na szybkie, skalowalne i niezawodne poszukiwanie podobieństwa strukturalnego białek. Poszukiwanie podobieństwa strukturalnego białek jest kluczowe w prowadzeniu badań nad różnymi procesami biologicznymi i innymi obszarami, które mają swoją podstawę w tych procesach biologicznych. Celem niniejszego artykułu jest przybliżenie i określenie możliwych scenariuszy wykorzystania zbudowanego systemu MAS4PSi w powszechnie rozumianej diagnostyce medycznej zarówno na etapie opracowywania eksperymentów pomocnych we wprowadzeniu nowych badań, jak i na etapie typowo diagnostycznym.

EN

MAS4PSi (Multi-Agent System For Protein Similarity searching) is a system that allows fast, scalable and reliable protein structure similarity searching. Protein structure similarity searching is crucial in conducting research on a variety of biological processes, and other areas that have their basis in these biological processes. The purpose of this article is to define and present possible scenarios of using the MAS4PSi system in a broadly understood medical diagnostics, both in the design of experiments supporting new research, as well as the typical diagnostic stage.

17

Architektura hierarchicznego systemu wieloagentowego dla procesu poszukiwania podobieństwa białek

Małysiak-Mrozek B., Momot A., Mrozek D., Momot M.

Studia Informatica

|

2012

|

Vol. 33, nr 2A

83-97

PL

Poszukiwanie podobieństwa strukturalnego białek jest procesem niezwykle złożonym obliczeniowo i czasochłonnym, a jednocześnie istotnym z punktu widzenia zrozumienia działania i funkcji cząstek białkowych. Jednym ze sposobów przyspieszenia tego procesu jest jego zrównoleglenie przez rozproszenie obliczeń na wielu komputerach. W niniejszym artykule przedstawiono zaprojektowaną przez autorów architekturę hierarchicznego systemu wieloagentowego wykorzystywanego w poszukiwaniu podobieństwa białek. Zaprezentowano również różne scenariusze użycia i implementacji tej architektury w poszukiwaniu podobieństwa molekuł biologicznych. Dodatkowo przedstawiono wyniki eksperymentów numerycznych potwierdzających przydatność zaprojektowanej architektury w procesie eksploracji struktur białkowych.

EN

Protein structure similarity searching is a very complex and time-consuming process. One of the possibilities how we can accelerate the process is parallelization by distributing the computational procedure on multiple computers. In the paper, we present the architecture of the hierarchical multi-agent system dedicated to protein structure similarity searching. We also demonstrate different scenarios how this architecture can be used and modified in similarity searching of biological molecules. Additionally, we show results of several numerical experiments confirming a suitability of the presented architecture in the exploration of protein structures.

18

Przyśpieszenie algorytmu Smitha-Watermana z użyciem procesora graficznego

Pawłowski R., Mrozek D.

Studia Informatica

|

2011

|

Vol. 32, nr 2A

181-198

PL

Wraz z wprowadzeniem przez firmę NVIDIA technologii CUDA wykorzystanie potencjału kart graficznych stało się łatwiejsze. W artykule przedstawiono metodę istotnego przyśpieszenia wykonania algorytmu Smitha-Watermana, znajdującego optymalne, lokalne dopasowanie dwóch sekwencji, takich jak sekwencje aminokwasów lub nukleotydów. Uzyskane wyniki sugerują, że możliwe jest dokładne przeszukiwanie bioinformatycznych baz danych w rozsądnym czasie.

EN

CUDA is a technology introduced by NVIDIA Corporation, which allows software developers to take advantage of GPU resources relatively easily. This paper presents an approach leading to significant acceleration of the execution of the Smith-Waterman algorithm. The algorithm finds the best local alignment of two sequences, such as amino acid or nucleotide sequences. The results show that it is possible to search bio-informatics databases accurately within a reasonable time.

19

Eksploracja danych genetycznych bazy GenBank z wykorzystaniem usług sieciowych

Siążnik A., Małysiak-Mrozek B., Mrozek D.

Studia Informatica

|

2011

|

Vol. 32, nr 3B

35-51

PL

National Center for Biotechnology Information (NCBI) gromadzi ogromne liczby danych opisujących różne organizmy biologiczne na wiele różnych sposobów. Dane te są przechowywane we właściwych bazach danych, zarządzanych przez NCBI. Baza danych GenBank jest jedną z najbardziej znanych na świecie baz NCBI przechowujących dziesiątki milionów sekwencji nukleotydowych DNA i RNA. W niniejszym artykule przedstawiono autorski system eksploracji danych genetycznych bazy GenBank. System search GenBank pozwala nie tylko wyszukiwać i przeglądać dane biologiczne bazy GenBank, ale także łączyć znalezione wpisy bazy GenBank z danymi w innych bazach danych NCBI, dając w ten sposób możliwość międzybazowej eksploracji danych.

EN

National Center for Biotechnology Information (NCBI) collects huge amounts of data describing various biological organisms in several ways. These data are stored in appropriate databases, managed by the NCBI. GenBank is one of the world's most famous NCBI database storing tens of millions of nucleotide sequences of DNA and RNA. In this article, we present a new system designed to explore genetic data in the GenBank database. The search GenBank system not only allows to search and browse biological data in the GenBank, but also combine the GenBank database entries with items in other NCBI databases. Therefore, the search GenBank provides the cross-database exploration possibilities.

20

Celiakia - aspekty molekularne, technologiczne, dietetyczne

Darewicz M., Dziuba J., Jaszczak L.

Przemysł Spożywczy

|

2011

|

T. 65, nr 1

29-32

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę prolamin zbóż oraz pochodzących z nich peptydów toksycznych dla chorych na celiakię oraz specyficzne reakcje układu immunologicznego u osób predysponowanych genetycznie. Zaprezentowano wyniki badań in silico (badania komputerowe) dotyczące białek i peptydów celiakiotoksycznych. Przedyskutowano metody proteolizy prolamin zbóż z wykorzystaniem wybranych szczepów mikroorganizmów oraz enzymów w celu detoksykacji tych białek. Omówiono wady i zalety diety stosowanej przez chorych na celiakię, rynek produktów bezglutenowych, a także przepisy dotyczące znakowania produktów bezglutenowych i alergennych.

EN

This paper presents characteristic of cereal prolamins and their coeliac-toxic peptides and the immune response in people genetically predisposed. In silico studies results of coeliac-toxic proteins and peptides are presented. The methods of cereal prolamin proteolysis using selected strains of microorganisms and enzymes in detoxification of these proteins are described. Advantages and disadvantages of diet for patients with celiac disease, gluten-free products market and labeling rules of gluten-free and allergens products are described.