Detail projektu
Bioinformatická a experimentální identifikace nekanonických struktur v geonomové DNA
Období řešení: 1. 4. 2008 - 31. 12. 2010
Typ projektu: grant
Kód: GA204/08/1560
Agentura: Grantová agentura AV ČR
Program: Standardní projekty
nekanonická struktura DNA, palindrom, duplikace, duplex, triplex, přibližné vyhledávání vzorů, bioinformatika, hradlová pole (FPGA)
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.
Martínek Tomáš, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Rudolfová Ivana, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT) , spoluřešitel
2011
- LEXA Matej, MARTÍNEK Tomáš, BURGETOVÁ Ivana, KOPEČEK Daniel a BRÁZDOVÁ Marie. A dynamic programming algorithm for identification of triplex-forming sequences. Bioinformatics, roč. 27, č. 18, 2011, s. 2510-2517. ISSN 1367-4803. Detail
- MARTÍNEK Tomáš a LEXA Matej. Architecture Model for Approximate Tandem Repeat Detection. In: 22nd IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors. Santa Monica, California: IEEE Computer Society, 2011, s. 239-242. ISBN 978-1-4577-1290-6. Detail
2010
- MARTÍNEK Tomáš. Evaluation of Biological Sequence Similarity Using FPGA Technology. Information Sciences and Technologies Bulletin of the ACM Slovakia, roč. 2, č. 2, 2010, s. 93-102. ISSN 1338-1237. Detail
- MARTÍNEK Tomáš a LEXA Matej. Hardware Acceleration of Approximate Tandem Repeat Detection. In: IEEE Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines. Charlotte: IEEE Computer Society, 2010, s. 79-86. ISBN 978-0-7695-4056-6. Detail
2009
- MARTÍNEK Tomáš, LEXA Matej a VOŽENÍLEK Jan. Architecture model for approximate palindrome detection. In: 2009 IEEE Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems. Liberec: IEEE Computer Society, 2009, s. 90-95. ISBN 978-1-4244-3339-1. Detail
2008
- MARTÍNEK Tomáš a LEXA Matej. Hardware Acceleration of Approximate Palindromes Searching. In: The International Conference on Field-Programmable Technology. Taipei: IEEE Computer Society, 2008, s. 65-72. ISBN 978-1-4244-2796-3. Detail