Биоинформатика

Биоинформатика является ключевой компетенцией компании "Новые Программные Системы".

Биоинформатика подразумевает решение сложных задач моделирования живых систем, поиск новых знаний и создание комплексов программ, начиненных интеллектуальными алгоритмами.

Компания успешно решает задачи биоинформатики с 2003 года. Среди них обработка данных секвенирования ДНК и РНК нового поколения, анализ микрочиповых данных, анализ и классификация промоторов, предсказание сайтов связывания транскрипционных факторов (ТФ), анализ данных микроРНК и некодирующих РНК, предсказание пространственной структуры РНК и белков, моделирование генных сетей и передачи сигналов в клетке.

Компания имеет опыт решения различных прикладных и теоретических задач биоинформатики с использованием как собственных, так и заимствованных алгоритмов в области обработки и поиска сигналов, средств обнаружения знаний, моделирования физико-химических свойств молекул и организмов, решения систем дифференциальных уравнений.

Сотрудничество с научными институтами СО РАН и Университетом служит источником свежих идей, в то время как сотрудничество с экспериментаторами США и Германии, поставщиками самых современных баз данных позволяет быть в курсе последних достижений науки и технологии.

Наши проекты в области биоинформатики

Система управления данными глубокого секвенирования (deep-sequencing) (собственность St.Laurent Institute, США) – система программ и баз данных для выравнивания данных секвенирования нового поколения, анализа цифровой экспрессии генов, выявления альтернативного сплайсинга и результатов редактирования РНК, с 2010 года.

Графические модули для программного обеспечения Pathway Studio (собственность Ariadne Genomics Inc.), с 2010 года.

Библиотеки интерактомов генов и белков для некоторых видов организмов (собственность Ariadne Genomics Inc.), 2010-2011 гг.

Пакет программного обеспечения ExPlain (собственность BIOBASE GmbH) для обработки генетической информации и поиска ключевых молекул-мишеней с целью разработки новых медицинских продуктов, с 2003 года.

Система анализа данных ExPlain — это интерактивное веб-приложение, объединяющее базы данных и новейшие алгоритмы. Использование ExPlain облегчает:

Биологическую интерпретацию экспериментов: микроарреи, данные протеомики, ChIP-on-chip
• Статистический анализ данных, графические представления
• Функциональную классификацию по известным онтологиям: Gene Ontology, термины заболеваний, эксперессия в органах/тканях, сигнальные пути
• Поиск предполагаемых сайтов связывания транскрипционных факторов на промоторах генов
• Построение модели регуляторного комплекса, включающей в себя набор транскрипционных факторов и характер их взаимодействия
• Поиск в сигнальных путях ключевых молекул - возможных мишеней для лекарств

Компьютерное моделирование нервной и мышечной систем нематоды C. Elegans, с 2005 года.

C. Elegans, свободно живущая в почве нематода, является одним из модельных организмов, который широко используются и хорошо изучен биологами. C. Elegans, свободно живущая в почве нематода, является одним из модельных организмов, который широко используются и хорошо изучен биологами. Это единственный организм, для которого почти полностью известна архитектура нейронной сети ( позиции нейронов и связей между ними). Нервная система C. Elegans состоит из 302 нейронов, более 5000 синапсов, более 2000 нервно-мышечных узлов и эти элементы являются неизменными для особей одного пола. Моделирование нервной системы C. Elegans, является весьма актуальной задачей. Малый размер нейронной сети позволяет производить расчеты в разумные сроки с использованием современных компьютеров. Кроме того, модель нервной системы очень важно разрабатывать с учетом модели тела организма, в том числе мышц и рецепторов в трехмерном пространстве физической среды, которая будет обеспечивать приток сенсорной информации и обратную связь работающей нервной системы, что позволит наблюдать за поведением организма.

На данный момент реализован 3D-симулятор мышечной системы С. Elegans, в которой, по аналогии с реальной мышечной системой организма, имеется четыре продольных группы мышц, которые могут воспринимат сигналы от мотонейронов нервной системы. Система дифференциальных уравнений, описывающая систему, численно решается на каждом шаге, учитывая гравитацию, трение, реакцию опоры от поверхности, сокращения мышц и т.д. Также реализуются C++ классы для загрузки и моделирования данной нейронной сети. Кроме того, теперь реализован специальный режим для визуализации нейронной сети, которая позволяет выбрать нейроны для 3D-визуализации для отображения информации о них, такой как название, связи с другими нейронами.

http://www.youtube.com/watch?v=sNdd5xLEFmc&feature=related

SLI environment (собственность St.Laurent Institute, США) – веб-ориентированное приложение интегрирующее алгоритмы, источники информации и данные пользователя о некодирующих РНК для комплексного анализа, с 2008 года.

Разработка программного обеспечения и алгоритмов для анализа данных о некодирующих РНК совместно с St.Laurent Institute, США и Georges Washington University, США, с 2007 года.

Выявление мутаций в геноме C. Elegans (собственность Oklahoma Medical Research Foundation, США), 2005-2006.

В 2005-2006 годах был реализован небольшой проект по распознаванию мутаций в геноме C. Elegans совместно с Oklahoma Medical Research Foundation. По заданному небольшому фрагменту генома было необходимо автоматически определить наличие в нем различных мутаций: удалений, вставок, замен. Эти мутации в среднем имели размер 10-100 нуклеотидов. На базе wu-blast была реализована программа по определению данных мутаций, а так же определению различных свойств.


Компания "Новые Программные Системы" создана на базе Института систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН (ИСИ СО РАН) и поддерживает тесный контакт с сотрудниками института.

 

Сибирское отделение Российской Академии Наук

Технопарк Новосибирского Академгородка

2006-2016 © Novel Software Systems Company. All Rights Reserved.