Ústav počítačových systémů

Bioinformatická a experimentální identifikace nekanonických struktur v genomové DNA
Spoluřešitelé:Fučík Otto, Martínek Tomáš, Rudolfová Ivana
Agentura:GA AVČR
Kód:GA204/08/1560
Začátek:2008
Konec:2010
Klíčová slova:nekanonická struktura DNA, palindrom, duplikace, duplex, triplex, přibližné vyhledávání vzorů, bioinformatika, hradlová pole (FPGA)
Anotace:
Sekvenování genomů zvýšilo zájem nejen o nekódující DNA, ale i o nekanonické struktury, které může nekódující DNA vytvářet, a jejich možné biologické funkce. V tomto návrhu hodláme skloubit nejnovějšími technologiemi molekulární biologii s bioinformatikou ve snaze pochopit, předpovídat a mapovat v lidském genomu výskyt biologicky důležitých struktur. Na základě předcházejícího výskumu se experimentálně soustředíme hlavně na detekci křížových struktur DNA a riplexů DNA. Zmodernizujeme a v případě křížových struktur vytvoříme výpočetní nástroj pro predikci těchto struktur v genomové DNA. Aplikace bude zahájena s regulačními oblastmi nádorových supresorů a onkogenů (např. p53) či jejich cílových genů (např. EGFR, c-myc, hsp90) studovaných v laboratoři navrhovatele. Rychlost počítačového zpracování celých genomů docílíme využitím vhodných algoritmů a jejich implementaci s podporou hradlových polí (FPGA). Takto budeme schopni rychle a s vyšší citlivostí anotovat genomy z pohledu výskytu zajímavých struktur, vyhodnotíme jejich výskyt v biologicky a medicinsky zajímavých genech a otevřeme cestu pro využití superrychlých operací v hardwaru i jiným oblastem bioinformatiky.

Cílem je zdokonalit existující a vytvořit nové postupy pro identifikaci nekanonických struktur v DNA. Experimentálně se
zaměříme na nádorové supresory a onkogeny, výpočetně na rychlost a citlivost metod a analýzu genomů. Vytvoříme
pilotní server pro další výskum a využití v bioinformatice.

Produkty

Publikace

2011Lexa Matej, Martínek Tomáš, Burgetová Ivana, Kopeček Daniel, Brázdová Marie: A dynamic programming algorithm for identification of triplex-forming sequences, In: Bioinformatics, roč. 27, č. 18, 2011, Oxford, GB, s. 2510-2517, ISSN 1367-4803
 Martínek Tomáš, Lexa Matej: Architecture Model for Approximate Tandem Repeat Detection, In: 22nd IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors, Santa Monica, California, US, IEEE CS, 2011, s. 239-242, ISBN 978-1-4577-1290-6
2010Martínek Tomáš, Lexa Matej: Hardware Acceleration of Approximate Tandem Repeat Detection, In: IEEE Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, Charlotte, US, IEEE CS, 2010, s. 79-86, ISBN 978-0-7695-4056-6
 Martínek Tomáš: Evaluation of Biological Sequence Similarity Using FPGA Technology, In: Information Sciences and Technologies Bulletin of the ACM Slovakia, roč. 2, č. 2, 2010, Bratislava, SK, s. 93-102, ISSN 1338-1237
 Martínek Tomáš: Hodnocení podobnosti biologických sekvencí s využitím technologie FPGA, Brno, CZ, UPSY FIT VUT, 2010, s. 125
2009Martínek Tomáš, Lexa Matej, Voženílek Jan: Architecture model for approximate palindrome detection, In: 2009 IEEE Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems, Liberec, CZ, IEEE CS, 2009, s. 90-95, ISBN 978-1-4244-3339-1
2008Martínek Tomáš, Lexa Matej: Hardware Acceleration of Approximate Palindromes Searching, In: The International Conference on Field-Programmable Technology, Taipei, TW, IEEE CS, 2008, s. 65-72, ISBN 978-1-4244-2796-3

Vaše IPv4 adresa: 184.72.184.104
Přepnout na IPv6 spojení

DNSSEC [dnssec]