Ανάπτυξη βάσης δεδομένων για αποθήκευση και επεξεργασία δεδομένων βιοχημικής ανάλυσης που χρησιμοποιούνται για μοντελοποίηση βιοχημικών δικτύων

Abstract

Η Μεταβολομική αποτελεί μία τεχνική υψηλής απόδοσης στο πεδίο της Συστημικής Βιολογίας, η οποία αναλύει την φυσιολογία βιολογικών συστημάτων σε μεταβολικό επίπεδο. Αφορά τον ταυτόχρονο προσδιορισμό και ποσοτικοποίηση της σχετικής συγκέντρωσης μεγάλου αριθμού ελεύθερων μεταβολιτών μικρού μοριακού βάρους υπό συγκεκριμένες συνθήκες φυσιολογίας. Πρόκληση στην ανάλυση αποτελούν το πλήθος των μεταβολικών μορίων και οι πολλαπλές χημικές ομάδες οι οποίες ανήκουν. Η προτυποποιημένη βιβλιοθήκη μεταβολικών κορυφών που έχει αναπτυχθεί από το Εργαστήριο Μεταβολικής Μηχανικής και Συστημικής Βιολογίας (MESBL) του ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ χρησιμοποιείται για την αναγνώριση μεταβολικών μορίων από κορυφές που παράγονται μέσω Χρωματογραφίας Αερίων – Φασματομετρίας Μάζας. Η βιβλιοθήκη κορυφών στην παρούσα μορφή της βρίσκεται σε μία μορφή πίνακα μερικώς δομημένων δεδομένων, η οποία περιορίζει την χρήση της. Μεταφράζοντας το βιολογικό πρόβλημα και μέσω τεχνικών κανονικοποίησης, στην παρούσα πτυχιακή εργασία σχεδιάζουμε ένα σχεσιακό σχήμα βάσης για την επόμενη έκδοση της βιβλιοθήκης κορυφών και μεταφέρουμε σε αυτήν τα υπάρχοντα δεδομένα. Υλοποιούμε επιπλέον, μία αντικειμενοστραφή – σχεσιακή αντιστοίχιση μοντέλων οντοτήτων μέσω της βιβλιοθήκης ιστού Django σε γλώσσα προγραμματισμού Python, καθώς και ένα περιβάλλον διαχείρισης πάνω σε αυτό. Η βάση δεδομένων θα αξιοποιηθεί για αυτοματοποιημένη επεξεργασία και ανάλυση βιοχημικών δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την μοντελοποίηση βιοχημικών δικτύων, και στο μέλλον θα αποτελέσει τον πυρήνα μίας δημόσιας διαδικτυακής εφαρμογής και υπηρεσίας.