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Articulo de referencia

Red Alemana de Infraestructuras Bioinformáticas

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La «Red Alemana de Infraestructura Bioinformática – de.NBI» es una infraestructura nacional, académica y sin ánimo de lucro, impulsada por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (2015-2021). La red proporciona servicios bioinformáticos a usuarios de la investigación en ciencias de la vida y biomedicina en Alemania y Europa. Los socios organizan eventos de formación, cursos y escuelas de verano sobre las herramientas, los estándares y los servicios informáticos que ofrece de.NBI para ayudar a los investigadores a explotar sus datos de forma más eficaz. [ 2 ] A partir de 2022, la red se integrará en el Forschungszentrum Jülich . [ 3 ]

Historia

En mayo de 2013, el Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación (BMBF) publicó las directrices de financiación para la Red Alemana de Infraestructura Bioinformática (de.NBI). El objetivo de este anuncio era establecer una infraestructura en Alemania que proporcionara soluciones al «problema del Big Data» en las ciencias de la vida mediante servicios y formación en bioinformática. En noviembre de 2015 se publicó un segundo anuncio de directrices de financiación para los proyectos asociados de de.NBI. El programa de.NBI fue lanzado por el BMBF en marzo de 2015, y los proyectos asociados comenzaron su trabajo en noviembre de 2016. [ 2 ] En agosto de 2016, Alemania se unió a ELIXIR , la Infraestructura Europea de Ciencias de la Vida para la Información Biológica, con el Nodo Alemán de ELIXIR (ELIXIR Alemania) gestionado por los socios de de.NBI. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

El primer coordinador del proyecto de.NBI fue Alfred Pühler hasta 2021. El responsable del nodo ELIXIR alemán es Andreas Tauch. [ 7 ]

Organización

La red de.NBI consta de ocho centros interconectados y una unidad de coordinación que incluye 40 grupos de investigación, servicios e infraestructura con aproximadamente 250 bioinformáticos involucrados. [ 8 ] Además, es posible solicitar una asociación como socio de servicios y capacitación o como socio de capacitación dentro de de.NBI.

Socios asociados

La red de.NBI está abierta a nuevos socios que deseen participar. Estos socios se denominan Socios Asociados y se dividen en dos grupos: Socios Asociados de Servicio y Formación o Socios Asociados de Formación. Los Socios Asociados de Servicio y Formación ofrecen al menos un servicio y un curso de formación, mientras que los Socios Asociados de Formación solo imparten al menos un curso de formación a la red de.NBI. A febrero de 2020, la red de.NBI cuenta con seis Socios Asociados de Servicio y Formación ( Universidad de Kiel , Universidad de Jena , DKFZ , EMBL Heidelberg, RKI Werningerode, ZB MED , Universidad de Heidelberg , Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales ) y dos Socios Asociados de Formación ( Centro Médico Universitario Hamburgo-Eppendorf , Universidad de Tubinga ). Estos socios abarcan temas de metabolómica , filogenética , bioinformática humana, genómica eucariota, metaproteómica, NGS , análisis de amplicones de ARNr 16S y de células individuales, así como temas generales de TI como Linux y lenguajes de scripting .

Recursos bioinformáticos

La red de.NBI ofrece una amplia gama de recursos para la comunidad científica alemana e internacional del ámbito de las ciencias de la vida. Incluye principalmente bases de datos, herramientas bioinformáticas y hardware basados ​​en un sistema de nube federada.

Bases de datos

de.NBI desarrolla y mantiene las cinco grandes bases de datos SILVA , [ 10 ] PANGAEA , [ 11 ] BacDive , [ 12 ] ProteinsPlus [ 13 ] y BRENDA . [ 14 ] Proporcionan acceso a genes de ARN ribosómico de los tres dominios de la vida (SILVA), datos georreferenciados de la investigación del sistema terrestre (PANGAEA), información vinculada a cepas sobre los diferentes aspectos de la biodiversidad bacteriana y arqueal (BacDive), estructuras de proteínas (ProteinPlus) e información enzimática completa (BRENDA).

Herramientas

de.NBI desarrolla y suministra alrededor de 100 herramientas bioinformáticas para la comunidad de ciencias de la vida alemana y mundial, por ejemplo Galaxy (biología computacional) /useGalaxy.eu (motor de flujo de trabajo para todas las herramientas de ARN de Friburgo), [ 15 ] EDGAR (plataforma de análisis comparativo del genoma), [ 16 ] KNIME (motor de flujo de trabajo), [ 17 ] OpenMS (biblioteca de software de código abierto en C++ para la gestión y el análisis de datos de LC/MS), [ 18 ] SeqAN (biblioteca de código abierto en C++ de algoritmos y estructuras de datos eficientes), [ 19 ] PIA (caja de herramientas para el análisis de inferencia e identificación de proteínas basado en MS), [ 9 ] Fiji (software) (paquete de procesamiento de imágenes), MetFrag (fragmentador in silico que combina la búsqueda en bases de datos de compuestos y la predicción de fragmentación para la identificación de moléculas pequeñas a partir de datos de espectrometría de masas en tándem ), [ 20 ] COPASI ( aplicación de software de código abierto para crear y resolver modelos matemáticos de procesos biológicos ), [ 21 ] SIAMCAT (Marco para la inferencia estadística de asociaciones entre comunidades microbianas y fenotipos del huésped ), e!DAL - PGP (Marco de software de código abierto para publicar y compartir datos de investigación), MGX ( Análisis de metagenoma ), [ 22 ] ASA³P (Análisis automatizado de WGS de cohortes bacterianas), [ 23 ] Bakta [ 24 ] (Anotación de genomas y plásmidos bacterianos) y muchos más.

Las herramientas de.NBI también están registradas y se pueden buscar en el Registro de Herramientas y Servicios de Datos de ELIXIR, que proporciona más información en un formato estandarizado.

Hardware

de.NBI desarrolla y mantiene un sistema en la nube (de.NBI cloud) que se inició en 2016. [ 25 ] Es un proyecto de colaboración entre las universidades de Bielefeld, Friburgo, Gießen, Heidelberg y Tubinga. Todo el sistema es accesible mediante inicio de sesión único (SSO) a través del portal central de de.NBI Cloud y se basa en la infraestructura de autenticación y autorización ELIXIR (ELIXIR AAI). La nube de.NBI comprende más de 56 000 núcleos de computación y 80 petabytes de capacidad de almacenamiento (a noviembre de 2021).

Capacitación

de.NBI apoya y organiza diversos tipos de actividades de formación. En primer lugar, las escuelas de verano ofrecen cursos de formación para estudiantes de grado y posgrado sobre temas específicos relacionados con uno o varios centros de de.NBI. Los centros correspondientes organizan formación específica sobre herramientas. Esta formación se realiza en el marco de conferencias ya existentes o de forma independiente. Además, en 2016 se introdujo la formación en línea en la página web de de.NBI. Desde 2017, todos los centros de servicio ofrecen formatos de formación en línea como hackatones o seminarios web .

El programa de capacitación de.NBI comenzó en 2015 con 17 cursos presenciales con 329 participantes, aumentando progresivamente hasta alcanzar los 79 cursos con 1586 participantes en 2019. En 2020 y 2021, la impartición práctica de la capacitación se vio significativamente afectada por la pandemia de COVID-19, pero el desarrollo de capacitación y materiales en línea (40 cursos con 1149 participantes en 2020) permitió que 2128 participantes mejoraran sus habilidades en 49 cursos en 2021. Hasta la fecha (enero de 2022), un total de 9076 científicos han recibido capacitación en 371 cursos a través de nuestra red de bioinformática. [ 26 ]

Escuelas de verano de.NBI

Además de los cursos de formación, de.NBI ofrece escuelas de verano anuales para profundizar en un tema específico. La primera Escuela de Verano se celebró en 2015, organizada por los Centros de Servicios Bielefeld-Gießen (BiGi), Centro de Bioinformática Microbiana, RBC y de.NBI-SysBio, y se centró en el flujo de trabajo desde el ensamblaje del genoma hasta el análisis del genoma y el transcriptoma. [ 27 ] En los años siguientes, las Escuelas de Verano fueron organizadas por los Centros de Servicios BioInfraProt, CIBI y BiGi, así como por BioData, GCBN y de.NBI-SysBio, y se celebraron en diferentes lugares de Alemania. Las Escuelas de Verano cubrieron los temas proteómica y datos de espectrometría de masas (2016), [ 28 ] Computación en la nube para bioinformática (2017), [ 29 ] genómica computacional y biología del ARN (2017), [ 30 ] metabolómica (2018), [ 31 ] gestión de datos de investigación (2018) [ 32 ] y ciencia de (bio)datos (2019). [ 33 ] Dos Escuelas de Verano de de.NBI tuvieron lugar en 2021. 1) Análisis de datos de espectrometría de masas en proteómica, lipidómica y metabolómica organizada por BioInfra.Prot, CIBI y de.NBI-SysBio, [ 34 ] 2) Análisis de comunidades microbianas organizado por BiGi y HD-HuB. [ 35 ]

Escuelas adicionales de de.NBI

Además, como actividad de divulgación, de.NBI apoyó la Escuela de Verano BioByte 2019 en la Universidad de Halle , dirigida a estudiantes de secundaria, que ofrece una oportunidad ideal para conocer la diversidad de la bioinformática. [ 36 ]

Referencias

  1. ↑ "Coordinador de.NBI" . Consultado el 7 de febrero de 2019 .
  2. 1 2 Bioinformática en Alemania: hacia una infraestructura a nivel nacional por Andreas Tauch y Arwa Al-Dilaimi
  3. ↑ Pühler, A. (2021). "Verstetigung des de.NBI-Netzwerks" . Biologie in unserer Zeit . 51 (3): 221– 222. doi : 10.11576/biuz-4634 .
  4. ↑ Reunión de la Junta Directiva de ELIXIR, primavera de 2016
  5. ↑ Alemania se une a ELIXIR
  6. ↑ ELIXIR Alemania
  7. ↑ "de.NBI Boletín trimestral 2/20" (PDF) . de.NBI . Consultado el 15-06-2020 .
  8. ↑ de.NBI – Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur wird weiter ausgebaut por Oliver Kohlbacher
  9. 1 2 Turewicz, M; Kohl, M; Ahrens, M; Mayer, G; Uszkoreit, J; Naboulsi, W; Bracht, T; Megger, DA; Sitek, B; Marcus, K; Eisenacher, M (2017). "BioInfra.Prot: Un flujo de trabajo proteómico integral que incluye estandarización de datos, inferencia de proteínas, análisis de expresión y publicación de datos" . J Biotechnol . 261 : 116–125 . doi : 10.1016/j.jbiotec.2017.06.005 . PMID 28606611 . 
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  36. ↑ «Sommerschule für neugierige Schülerinnen und Schüler, die die Naturwissenschaft der Zukunft entdecken möchten» (en alemán) . Consultado el 3 de marzo de 2020 .
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