i-BIO_verifica_ispettiva_20_marzo_2014
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Presentazione delle attivit del primo anno dell'Unit di ricerca i-BIO, porgetto OSDD. L'Unit di Ricerca i-BIO 竪 finanziata dalla Regione Valle d'Aosta grazie ai Fondi Europei di Sviluppo Regionale (POR FESR 2007/2013) e dal Fondo Sociale Europeo (FSE) ai sensi del Bando per la Creazione e lo sviluppo di Unit di Ricerca, seconda scadenza luglio 2012.
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- 1. MONITORAGGIO UNIT DI RICERCA 20 MARZO 2014
- 2. 2 INDICE GRIGLIA 1 STRUTTURA ORGANIZZATIVA PERSONALE IN FORMAZIONE SEDE ATTREZZATURE GRIGLIA 2 IPOTESI AGGREGATIVE PROGRAMMA DI RICERCA DISSEMINAZIONE SISTEMA DI AUTOMONITORAGGIO PIANO FORMATIVO VISIBILITA GRIGLIA 3 PROGETTO CLOUD PROGETTO CARE GRIGLIA 4 RICADUTE FORME CONTRATTUALI COLLABORAZIONI PROGETTI PROSPETTIVE pag. 3 pag. 3 pag. 4 pag. 5 pag. 6 pag. 7 pag. 8 pag. 9 pag. 10 pag. 13 pag. 14 pag. 16 pag. 20 pag. 20 pag. 21 pag. 21 pag. 22
- 3. STRUTTURA ORGANIZZATIVA E PERSONALE IN FORMAZIONE Olivier Terzo (Responsabile di progetto) Giuseppe Caragnano (Collaboratore) Antonio Attanasio5 (Ricercatore) Tesista c/o ISMB6 (personale in formazione) Alice Poli (Ricercatore senior) Chad竪e Chappoz4 (personale in formazione) Enrico Bucci (Responsabile scientifico) Massimo Natale (personale in formazione) Alfredo Benso (Responsabile di progetto) Stefano Di Carlo (Collaboratore) Gene Function group Network group Gianfranco Politano2 (Ricercatore) Alessandro Savino1 (personale in formazione) Laureando / dottorando3 (personale in formazione) Alice Poli (Ricercatore) Hafeez Ur Rehman (personale in formazione) 3 1. Per il primo anno di attivit il CINI ha assegnato il contratto di collaborazione ad Alessandro Savino, 2. Per il secondo anno il CINI ha in corso la selezione. 3. Nel 2013, si 竪 aggiudicato un secondo contratto per il CINI Alessandro Vasciaveo che dal 2014 parteciper alle attivit di ricerca in qualit di dottorando. 4. Ha rinunciato alla borsa FSE a fine maggio, da novembre 2013 竪 stata sostituita da Cristina Uva. 5. Per tutta la durata del progetto (2 anni) lISMB ha assegnato un contratto di collaborazione ad Antonio Attanasio. 6. in corso la selezione per assegnare la seconda borsa dellISMB.
- 4. SEDE 4 Sede dellUnit presso Biodigitalvalley srl, via Carlo Viola 78, 11026 Pont Saint Martin (AO). Sede operativa Cloud Unit presso il Polo Tecnologico di Verres, via Luigi Barone8, 11029 Verres (AO)
- 5. ATTREZZATURE 5 BCS IBM BladeCenter S Chassis with C14 2x950/1450W PSU, Rackable 1 IBM BladeCenter S 6-Disk Storage Module 1 IBM BladeCenter S SAS RAID Controller Module 2 IBM BladeCenter Layer 2/3 Copper Gb Ethernet Switch Module 2 LAMA HS23, Xeon 8C E5-2650 95W 2.0GHz/1600MHz/20MB, 4x4GB, O/Bay 2.5in SAS 1 Intel Xeon 8C Processor Model E5-2650 95W 2.0GHz/1600MHz/20MB 2 16GB (1x16GB, 2Rx4, 1.5V) PC3-12800 CL11 ECC DDR3 1600MHz VLP RDIMM 16 IBM 146GB 2.5in SFF 15K 6Gbps HS SAS HDD 2 SAS Connectivity Card (CIOv) for IBM BladeCenter 2 2/4 Port Ethernet Expansion Card (CFFh) 1 Lo Scouting ha interessato 2 piattaforme Hardware PowerEdge Dell 720 (x2) + Storage IBM BladeCenter HS23 Soluzione acquistata: IBM BladeCenter Ampiamente diffuso nei data center, 竪 perfetto per svariati carichi di lavoro, incluse soluzioni di virtualizzazione e per infrastruttura cloud. Scelto perch辿: Maggiore flessibilit Possibilit di integrazione con HW in dotazione Poco ingombro Elevata affidabilit Remote management Abbiamo gi esperienza
- 7. PROGRAMMA DI RICERCA 7 Systems Biology Tools (Cytoscape) Scientist Social Network (Anhaita) OSDD Content Management (Atlassian Confluence) CloudUnitCloudUnitCareUnitCareUnit Parkinsons Biomarker Discovery (network analysis) OSDD Projects and ideas sharing
- 8. DISSEMINAZIONE PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE SU RIVISTE PEER REVIEW 8 A. Benso, S. Di Carlo, G. Politano, A. Savino, H. Ur Rehman, A. Vasciaveo, An extended Gene Protein/Products Boolean Network Model Including Post-Transcriptional Regulation, Theoretical Biology and Medical Modeling Journal A. Benso, S. Di Carlo, G. Politano, A. Savino , H. Ur Rehman, P. Suravajhala, A Combined Approach for Genome Wide Protein Function Annotation/Prediction, Proteome Science Journal, doi: 10.1186/1477-5956-11-S1-S1 A. Benso, P. Cornale, S. Di Carlo, G. Politano, A. Savino, Reducing the complexity of complex gene co-expression networks by coupling multi-weighted labeling with topological analysis, BioMed Research International, doi: 10.1155/2013/676328 A. Benso, S. Di Carlo, G. Politano, A. Savino, H. Ur Rehman, A. Vasciaveo, Using Boolean Networks to Model Post-Transcriptional Regulation in Gene Regulatory Networks, Journal of Computational Science JOCS, http://dx.doi.org/10.1016/j.jocs.2013.10.005, Elsevier
- 9. SISTEMA DI AUTOMONITORAGGIO 9 Azione Responsabile Tempistiche Report Proposta delle idee Tutti i ricercatori In tutto il periodo dellanno Presentazione su modello PowerPoint da inviare al Responsabile scientifico Verifica delle idee Responsabile Scientifico con i Referenti di struttura Una volta allanno, su convocazione del Resposabile scientifico Aggiornamento del Piano di ricerca Azione Responsabile Tempistiche Report Inizio Ricercatore responsabile (indicato dal RS) Ad inizio di ogni attivit A mezzo mail al Responsabile scientifico Lavoro Ricercatore responsabile Solo al verificarsi di problematiche A mezzo mail al Responsabile scientifico Chiusura Ricercatore responsabile Al termine previsto dal Piano di ricerca; Al termine della proroga definito dal RS; A mezzo mail al Responsabile scientifico Azione Responsabile Tempistiche Report Chiusura attivit RS A seguito della comunicazione del Ricercatore responsabile A mezzo mail a tutti i ricercatori coinvolti nellattivit Raggiungimento Milestone RS Alla scadenza del milestone previsto dal Piano di ricerca Verbale della riunione Azione correttiva RS e Responsabile di struttura Previste ogni volta dal RS A mezzo mail al responsabile dellattivit
- 10. PIANO FORMATIVO 10 Luned狸 11 Marzo 2013 System biology: Enrico Bucci, PhD (Biodigitalvalley srl, CNR-IBB) 9.0011.00 Network analysis: Prof Alfredo Benso (Politecnico di Torino) 11.3013.30 1. Introduzione alla dinamica delle reti: rappresentazione, concetto di nodo e di arco nel caso di reti "dinamiche". traiettorie attrattori, ergodic set cenni di system biology e reti: epigenetic landscape / cancer attractors / differenziazione 2. Implementazione di reti di regolazione boolean networks cosa sono e come si possono implementare algoritmo per il calcolo degli attrattori reti "analogiche" 3. Possibili direzioni di ricerca 4. Cenni su reti metaboliche e Flux Balance Analysis 5. Ripasso del toolkit previsto nel progetto (se c'e' tempo)
- 11. PIANO FORMATIVO 11 Mercoled狸 20 Marzo 2013 Cloud Computing Oliver Terzo, PhD (Istituto Superiore Mario Boella) 9.30 13.30 1. Introduzione al cloud computing: modelli di servizi e di deployment 2. Modelli e architetture delle piattaforme di hybrid cloud 3. Cloud Platform Deconstructing 4. Porting di applicazioni in Cloud: caso duso VANETs caso duso NGS caso duso ROSA
- 12. PIANO FORMATIVO 12 ACTIVITY WHEN Nr of Days WHERE Massive processing and data intensive techniques 5 November 2013 1 dd Istituto Superiore Mario Boella Scheduling and resource allocation in a cloud computing environment 6/7 November 2013 2 dd Istituto Superiore Mario Boella Application to intelligent eHealth Systems 8 November 2013 1 dd BioDigitalValley Seminario Cloud Computing and Massive Data Management Prof Fatos Xhafa Computer Science University Universitat Polit竪cnica de Catalunya
- 13. VISIBILIT CONGRESSI Congressi a cui hanno partecipato i ricercatori di i-BIO portando dei contributi che sono stati presentati alla comunit scientifica: G. Politano, S. Di Carlo, A. Benso, A. Savino, F. Orso and D. Taverna, A computational study of new miR-214 regulatory mechanisms in melanoma progression, BIOINFORMATICS 2014, (March 2014, Angers, France) M. Natale, A. Benso, S. Di Carlo and E. Ficarra, Identifying sub-network functional modules in protein undirected networks, BIOINFORMATICS 2014, (March 2014, Angers, France) Olivier Terzo, Pietro Ruiu, Fatos Xhafa, Enrico Bucci, A Data as a Service Approach for Intelligent Sharing and Processing of Large Data Collections, The 2nd International workshop on Hybrid/Cloud computing Infrastructure for E-Science application (HCCIEA 2013), Taichung, Taiwan; 07/2013 13
- 14. PROGRAMMA DI RICERCA CLOUD UNIT Obiettivo 竪 creare una piattaforma di Cloud Computing per lOpen Source Drug Development (OSDD), uno strumento di project management per la condivisone di progetti di ricerca e dei dati sperimentali in ambito biomedico. Deliverables a fine progetto : La piattaforma OSDD dovr essere accessibile on-line, gestire diversi utenti contemporaneamente, e gestire permessi e privilegi differenti in base alla tipologia di utente (amministratore, ricercatore, editore di rivista, etc.); Nella piattaforma di OSDD deve essere caricato e gestito almeno il progetto pilota sullo studio di marcatori genici della malattia di Parkinson; La piattaforma deve dimostrare di poter attirare ed interessare ricercatori a livello nazionale, europeo ed internazionale; Alla piattaforma dovranno poter accedere ed essere iscritti un significativo numero di ricercatori provenienti da diversi centri di ricerca internazionali; 14
- 15. PROGRAMMA DI RICERCA CLOUD UNIT Cod. Descrizione 2013 油 油2014 油2015 Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb F1 Infrastruttura油di油Cloud油Computing ----- ----- ----- ----- F1.2 Analisi soluzioni hardware e software per infrastruttura cloud. - - - F1.2 Progettazione dellinfrastruttura di private cloud computing - - - F1.3 Realizzazione Infrastruttura - - - F1.4 Collaudo hardware e software dell'infrastruttura cloud - - - F2 Piattaforma油Open油Source油Drug油Discovery油(OSSD) ----- ----- ----- ----- ----- ----- F2.1 Studio delle soluzioni open di Social collaboration e Idea management - - - - - - F2.2 Sistemi di Accounting e Graphic User Interface - - - - - - F2.3 Integrazione F2.1 e F2.2 nella infrastruttura di private cloud - - - F2.4 Collaudo integrazione e piattaforma - - - - - - F3 Validazione油Use油case油油 ----- ----- ----- ----- F3.1 Preparazione testbed - - - F3.2 Implementazione use case - - - F3.3 Simulazione use case - - - F3.4 Confronto e analisi dei risultati - - - 15
- 16. PIATTAFORMA VIRTUALE OPEN SOURCE DRUG DISCOVERY (OSDD) 16 PREVISIONE油COSTI油油 Fase油1 Fase油2 Fase油3 Totale CONTRIBUTO Personale (BDV) X 1 X 1 -- X X attrezzature X 2 -- -- -- X competenze tecniche X3 X3 -- X X contratti di collaborazione X 4 X 5 X 5 X X competenze tecniche e brevetti -- -- -- -- -- TOTALE 油X 油X 油X 油X油 油X Fase 1 (Infrastruttura di Cloud Computing) : marzo 2013 febbraio 2014 Fase 2 (Piattaforma Open Source Drug Discovery ) : marzo 2013 novembre 2014 Fase 3 (Validazione Use case ) : marzo 2014 febbraio 2015 1. Costo orario Alice Poli (dipendente BDV) 2. Costo server LAMA 3. Spese non ancora sostenute 4. Contratto a progetto Antonio Attanasio 5. Contratto a progetto Antonio Attanasio e secondo contratto Boella
- 17. PROGRAMMA DI RICERCA CARE UNIT Obiettivo del progetto e creare nuovi strumenti bioinformatici Open Source, in ambito bio-medicale, medicale e clinico, che permettano lo studio e la ricerca dei fattori genetici di rischio della malattia di Parkinson. Creare nuovi algoritmi di 1.allineamento di sequenza*; 2.network analysis; 3.gene enrichment analysis; Deliverables a fine progetto : Verranno utilizzate tecniche di network analysis per identificare nuovi potenziali target diagnostici, prognostici o terapeutici per la malattia di Parkinson. Alla fine del progetto saranno disponibili: 1)uno strumento di conversione formanti dei network comunemente usati. Oltre a convertire i formati di dati tra network, lo strumento permetter anche la conversione e la raccolta dei dati ottenuti da database esterni. 2)uno strumento per lanalisi e la gestione delle reti. La Network Unit svilupper un nuovo strumento di analisi dei network, con filosofia e basato su strumenti Open source. 3)Risultati dellanalisi topologica dei network per lo studio dei fattori genetici legati alla malattia di Parkinson. 17
- 18. PROGRAMMA DI RICERCA CARE UNIT 18 Cod. Descrizione 2013 油 油2014 油2015 Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Fase油1 Inport油dei油dati油e油analisi油dati油NGS. ----- ----- ------ ----- ----- Fase 1.1 Scelta del programma analisi dati NGS - - - - - - Fase1.2 Import dei dati di database pubblici - - - Fase 1.3 Normalizzazione dei dati contenuti in database - - - Fase 1.4 Verifica formale della correttezza dei dati contenuti - - - Fase油2 Creazione油strumenti油di油analisi油Open油source油(Network油 analysis油e油Gene油Erichment油Analysis) ----- ----- ----- ----- ----- Fase 2.1 Creazione di uno strumento di conversione dei formati di network - - - Fase 2.2 Creazione di uno strumento per la visualizzazione dei network - - - Fase 2.3 Adattamento del software su ambiente parallelo - - - Fase 2.4 Creazione di uno strumento per lanalisi topologica dei network; - - - Fase 2.5 Creazione di uno strumento per l'analisi di GeneOntology; - - - Fase 2.6 Test del software; - - - Fase 2.7 Consulenza legale Open source - - - - - - - - - - - - Fase油3 Analisi油dei油dati油di油Parkinson油con油gli油strumenti油sviluppati ----- ----- ----- Fase 3.1 Raccolta, gestione dei dati NGS di pazienti di Parkinson e soggetti di controllo - - - Fase 3.2 Costruzione dei network di interazione biologica dei geni; - - - - - - Fase 3.3 Analisi di arricchimento pathway e processi allinterno del network; - - - Fase 3.4 Identificazione dei pathway coinvolti nelle complicanze indotte daltrattamento con levodopa; - - - Fase 3.5 Verifica dei dati di analisi topologica dei network con i dati di clinici dei pazienti; - - -
- 19. NETWORK ANALYSIS PER LO STUDIO E LIDENTIFICAZIONE DI NUOVI TARGET TERAPEUTICI PER LA MALATTIA DI PARKINSON 19 PREVISIONE COSTI Fase 1 Fase 2 Fase 3 Totale CONTRIBUTO Personale (BDV) X 1 -- X X X attrezzature -- -- -- -- -- consulenze legale -- X 2 -- X X contratti di collaborazione -- X 3 X X X competenze tecniche e brevetti -- -- -- -- -- TOTALE X X X X X Fase 1 (Inport dei dati e analisi dati NGS) : marzo 2013 maggio 2014 Fase 2 (Creazione strumenti di analisi Open) : marzo 2013 maggio 2014 Fase 3 (Analisi dei dati di Parkinson con gli strumenti sviluppati) : maggio 2014 febbraio 2015 1. Costo orario Alice Poli (dipendente BDV) 2. Fondi ancora da spendere 3. Contratto a progetto Alessandro Savino e Alessandro Vasciaveo
- 20. RICADUTE e FORME CONTRATTUALI 20 RICADUTE Al momento sono stati stipulati 4 nuovi contratti (Antonio Attanasio, Alessando Vasciaveo, Alessandro Savino e Cristina Uva). Entro la fine del progetto saranno stipulati altri 2 nuovi contratti. stata riorganizzata la sede a Verres del ISMB (con acquisto di nuova strumentazione). Il CINI ha aperto una sede operativa a Verres. FORME CONTRATTUALI Tutti i contratti sono contratti a progetto. Cristina Uva 竪 borsista FSE.
- 21. COLLABORAZIONI e PROGETTI Museo Regionale di Scienze Naturali, collaborazione progetto VDNA BARCODING con la societ 3-Bite: gestione e analisi dati di sequenziamento DNA. Institut Agricole Regional, collaborazione per progetto NUTRIALP VDA: pathway analysis. Universit della Valle dAosta, collaborazione sul progetto U4 GAIA insieme alla ditta E GREEN TECNOLOGIES: applicazione delle tecniche di network analysis per lo studi dei sistemi antropici FastAlp, collaborazione per progetto TELEMEDICA insieme allAmbulatorio di Medicina di montagna: servizi cloud per la telemedicina Progetti europei. BioCloud: a framework to streamline development and deployment of bioinformatics applications for clinical research (Research and Innovation actions, Innovation actions) marzo 2014 21
- 22. PROSPETTIVE 22 i-BIO Event: il Cloud computing nellera dei Big Data stiamo organizzando un evento di presentazione dei servizi dellunit di ricerca a diversi stakeholder presenti in Regione. DATA ANALYSIS IaaS 5. vCluster: tool realizzato da ISMB che 竪 diventato componente ufficiale sull'ecosystem di opennebula 6. Datasore Federation. 4. MPI-Cluster: ambiente distribuito e ibrido preconfigurato per l'esecuzione di job in MPI MARKET MARKETMARKET Pre-Clinical Research Services SME and large research center Public institutions 1. Identification of additional proteins in differential proteomics using protein interaction networks 2. Extension of gene-set enrichment analysis to gene networks 3. miRNA-target prediction using bipartite network analysis PaaS SME and large research center SaaS 5. Enterprise Content Management 6. Personalized social networks 7. Driveshare: sistema di condivisione dei file (dropbox like) basato su tecnologia ownCloud MARKET SME and large research center Public institutions