Durchbruch in der Genom-Visualisierung: Schnellere, weniger speicherintensive Methode

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genomeKadir Dede und Dr.

Enno Ohlebusch von der Universität Ulm in Deutschland haben eine Methode entwickelt, um Pan-Genom-Subgraphen in unterschiedlicher Granularität zu erstellen, ohne stunden- und tagelang darauf warten zu müssen, dass die Software das gesamte Genom bearbeitet.

Wissenschaftler werden nun in der Lage sein, viel schneller Visualisierungen von Pan-Genomen auf verschiedenen Skalen zu erstellen.

Der Forschungsartikel “Dynamic construction in pan-genome structures” wurde in der Open-Access-Zeitschrift Open Computer Science von De Gruyter veröffentlicht.Um bestimmte Teile eines Genoms zu analysieren, müssen die Wissenschaftler in der Lage sein, die Teile, die sie untersuchen, zu “sehen”, und dies erfordert eine große Menge an Rechenleistung und Zeit.

Das Computational Pan-Genomics Consortium ermutigt Forscher dazu, sicherzustellen, dass alle Informationen innerhalb einer Datenstruktur für das menschliche Auge durch Visualisierungsunterstützung auf verschiedenen Skalen leicht zugänglich sind.

Ein Pan-Genom-Graph kann jedoch Tausende bis Millionen von Knoten haben, die für das menschliche Auge nicht sehr einfach zu visualisieren sind.In einem Experiment verwendeten Dede und Ohlebusch 10 menschliche Genome und berechneten einen Graphen, der einen Teil des großen repetitiven zentralen Exons des menschlichen MUC5AC-Gens enthält.

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Früher mussten die Forscher eine komplette Indexstruktur der Genome erstellen, was etwa 8,5 Stunden dauert und 38,5 GB Speicherplatz erfordert.

Mit der von Dede und Ohlebusch entwickelten Methode muss der Forscher lediglich zwei Bit-Vektoren berechnen (auf denen die Konstruktion des Untergraphen beruht) und den Untergraphengenome.

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