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微生物數據分析云平臺正式開放


錄入時間:2016-4-1 15:09:01
   
   GeneDock與中國疾病預防控制中心(中國CDC)傳染病預防控制所合作開發的微生物數據分析云平臺已于今日正式上線開放(https://analysis.mypathogen.org/)。這一項目由中國疾控中心傳染病預防控制所發起,主要是為了提升傳染病領域大數據的利用效率,實現高通量測序技術在病原菌檢測和監測工作中的標準化應用,讓非專業人員也可以快速、準確、方便地開展生物信息分析,鑒定樣本微生物的組成和基因組特征,并盡快開展后續的深入研究和信息挖掘。
傳染病預防控制所的張雯老師是這一項目的負責人,她談到微生物數據分析云平臺這一項目時,有她自己的理解:“大數據時代,云平臺與生命科學領域的結合必然會為精準醫療的發展帶來無限的可能性。目前我們更應該關注云的落地問題,即云平臺中的大數據處理技術可以解決哪些現實的問題。傳染病防控領域與人類健康息息相關,對數據利用的時效有較高的要求,同時需要不同城市的部門和實驗室之間實現數據共享和交互,以及標準化的數據分析流程,云計算為打通這些環節提供了可能性。我們希望可以通過微生物分析平臺的建設,促進國內疾控數據的交互,推動高通量測序技術在國內病原菌檢測和監測工作中的有效利用。”
對于張雯老師帶領的課題組來說,微生物測序數據分析在研究中占有很重要的地位。從不同臨床渠道采集得到的樣本進行比對,同一樣品內檢測和鑒定致病菌或其他重要細菌的種類及比例,以及對微生物菌群內部發生的突變和變異進行解讀,包括理解微生物的生理機制,都離不開對基因信息的深度挖掘。在過去,這些工作需要在本地完成,耗時耗力。另外,歷史數據的管理和不同實驗室間的合作也常受到基因數據的限制。云平臺這個項目正是為了解決這些問題而發起的。

“平臺主要向CDC系統的各級科研和衛生防疫人員提供可視化的微生物數據分析流程。我們已經合作將微生物領域所需的基因數據分析流程遷移到平臺上,包括傳染病預防控制所專家們自主研發的最新算法和分析流程。GeneDock的基因數據云服務在底層全面支撐這些重要業務。”談到微生物數據分析云平臺的架構,GeneDock首席技術官王樂珩是這樣描述的。
在開發微生物數據分析云服務平臺的過程中,GeneDock團隊應用了很多關鍵的數據技術。例如,在安全方面,平臺在數據傳輸和存儲過程中全面應用了數字簽名、金融級加密等工業級技術。新設計的企業級母子賬戶權限系統,能對不同用戶的海量數據進行徹底的權限隔離,并針對不同業務需求采用個性化的授權策略。這滿足了科研用戶對珍貴基因數據的控制和分享需求。讓各種不同的用戶群體,分享到不同安全級別的生物信息分析流程和基因數據。再例如,在數據傳輸方面,GeneDock獨有的基因數據壓縮算法和傳輸系統大大提高了各地方CDC機構上報傳染病微生物基因數據傳輸的效率。另外,GeneDock提供了強大易用的分析流程配置工具,方便生物信息學家研發新的分析流程。
在項目首期微生物數據分析云平臺上發布了6個不同的生物信息分析流程,可實現NGS數據的質量控制、基因預測、進化分析、蛋白注釋等功能。平臺的web前端目前可支持至少100位用戶同時并行操作,80個分析作業的并行進行。彈性的平臺設計支持未來對計算和存儲資源的無限擴展。
疾控中心傳染病預防控制所希望通過這一項目,可以促進微生物研究中的跨地域、跨實驗室合作,更好地利用先進的數據技術和強大的云端資源,從科研數據中挖掘更多的有價值信息。
“基因組數據具有先天的復雜性,而云計算技術則可以提供高性能的穩定分析工具。通過充分地分析和挖掘,我們才能使寶貴數據的價值得到真正發揮。從整個產業的角度來說,數據的分析挖掘需要盡可能多的人才參與進來。”張雯老師認為這就是云平臺的最大價值——降低基因數據的使用難度,人人能做生信分析。

 

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