Project 2: Massanalyst

Bedrijf: Departement Biomoleculaire Massaspectrografie
Adres: Sorbonnelaan 16, 3584 CA Utrecht
Telefoon: (030) 253 6758
Fax: (030) 251 8219
Opdrachtgever: dr. ir. Bas van Breukelen

Inleiding

In de verscheidene genoom-projecten die de afgelopen jaren uitgevoerd zijn, waaronder die van het humane genoom, is een grote hoeveelheid informatie beschikbaar gekomen voor het biomedisch onderzoek. Om onderzoeksgegevens van genen en eiwitten aan zulke genoom-databases te koppelen wordt gebruik gemaakt van de (bio)informatica. Op dit moment is bioinformatica een snel groeiend en zeer gewild vakgebied. Dit software project is een duidelijk voorbeeld van toegepaste bioinformatica.

Het concept

Bij de vakgroep Biomoleculaire Massaspectrometie en het Netherlands Proteomics Centre word op een high-throughput manier onderzoek gedaan aan eiwitten. Hierdoor komen zulke grote hoeveelheden data beschikbaar dat handmatig analyseren van deze data niet meer mogelijk is. Massanalyst kan hierbij zeer behulpzaam zijn. Er zijn twee aspecten waar we met name in geïnteresseerd zijn, nl. i) de kwalitatieve analyse van eiwitmonsters, en ii) de kwantificering van verschillen tussen afzonderlijke monsters. Belangrijk voor beide aspecten is dat ze inzichtelijk gepresenteerd worden, en dat er dwarsverbanden worden gemaakt met databases die reeds voorhanden zijn. Voor het software project zal er een programma ontwikkeld worden dat het mogelijk maakt deze data te visualiseren en te analyseren.

Componenten

Het programma zal bestaan uit een aantal componenten.

1. Het inlezen van een standaard ruwe data files (in XML formaat)
2. Visualizatie van deze data volgens een aantal strategieën
3. Het filteren van deze data a.d.h.v. relevantie parameters
4. Het quantificeren van deze data volgens een aantal strategieën
5. Analyse van de data en terugkoppeling naar de visualizatie
6. Exporteren van de resultaten

Werking van het concept

Ruwe data van massaspectrometers (oftewel: spectra) moet worden ingelezen om zodoende de gemeten waarden te kunnen gebruiken voor de visualisatie. Hierin worden de gemeten spectra, gevonden eiwitten/peptides met hun (biochemische) eigenschappen weergegeven. Er is een grote diversiteit aan visualisatie mogelijkheden. Zo kan men alleen spectra weergegeven, maar ook pogen een overzicht te creëren van alle data.In dit pakket proberen we door gebruik te maken van de ruwe data, eiwitten te kwantificeren en de gemeten waarden weer terug te koppelen naar de visualisatie. Met deze gereedschappen streven we ernaar om, ook in zeer grote datasets, gewezen te worden op detailinformatie die kan leiden tot nieuwe ontdekkingen over eiwitten. Aan de andere kant kan een juiste visualisatie, zeker in combinatie met de juiste filters, gebruikt worden om onjuiste data, of artefacten, te onderscheiden van bruikbare meetgegevens. Uiteindelijk zal het programma een terugkoppeling geven van de relevante bevindingen en resultaten. Voor dit project zullen de deelnemers een korte introductie krijgen in de analyse van eiwitten met massaspectrometrie, en een rondleiding door het laboratorium.

Op te leveren/voorwaarden

Het software project zal uiteindelijk resulteren in:

• Een programma dat de kwalitatieve en kwantitatieve analyse doet van massaspectometie data.
• Een bundeling zijn van bestaande alsmede nieuw te onwikkelen technieken.
• Modulair opgebouwd worden. Een core visualizatie tool met verschillende analyse modules.
• Duidelijke rapportage bevatten betreffende de ontwikkeling en gebruik van de software.
• Handleiding
• Broncode

Doelgroepen

Universiteiten/bedrijven die gebruik maken van high-trougput massa spectrometrie data.