Projekt ÚSTAV FYZIKÁLNÍ BIOLOGIE JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH PŘIHLÁŠKA STUDENTSKÉHO PROJEKTU Název projektu: Návrh a implementace procesu zpracování dat, formát MzXML Uchazeč Hlavní řešitel Příjmení, jméno, tituly: Marek Zdeněk, Mgr. E-mail: zmar@email.cz Tel.: 776 14 29 29 Studium v doktorském studijním programu zahájeno dne: 1. 4. 2011 Pracoviště/místo studia Fakulta (VŠ ústav): Jihočeská univerzita Katedra (ústav, pracoviště): Ústav fyzikální biologie Školitel: Doc. RNDr. Štys Dalibor CSc. Vedoucí projektu Příjmení, jméno, tituly: E-mail: stys@jcu.cz Tel.: +420 777 729 581 Doc. RNDr. Štys Dalibor CSc. Pracoviště Fakulta (VŠ ústav): Jihočeská univerzita Katedra (ústav, pracoviště): Ústav fyzikální biologie Celkové náklady na řešení projektu Náklady nebo výdaje na pořízení hmotného a nehmotného majetku: Další provozní náklady nebo výdaje: Doplňkové náklady nebo výdaje: Celkem Kč: V... dne... Podpis uchazeče:...
Zdůvodnění návrhu projektu Stav řešení problematiky projektu (max. 2 stránky): Při provádění biologických experimentů LC-MS na pracovištích dochází k pořizování velkého množství dat v různých datových formátech, které nejsou vzájemně kompatibilní nebo alespoň přenositelné. Každý výrobce měřicího přístroje používá svůj proprietární datový formát, jehož strukturu nezveřejňuje nebo si ji dokonce chrání. Existují však dostatečně obecné, volně dostupné a snadno reprezentovatelné formáty, které lze z proprietárních formátů výrobců měřících přístrojů vytvářet pomocí převodních programů a naopak lze proprietární formáty z tohoto obecného formátu i snadno vytvářet. Technickým problémem je rozsah dat pořizovaných při biologických experimentech a efektivní způsob jejich ukládání (relační databáze nebo XML). Největším problémem je rychlost zápisu a čtení takto uložených dat (vzhledem k rozsahu). Východiskem by bylo nalézt obecný datový formát, který by technické problémy alespoň do určité míry eliminoval a umožňoval přitom uložit obecně jakákoli data (znovuvyužitelnost řešení). V tomto obecném datovém formátu by pak bylo možné uložit surová data z jednoho měření včetně popisu experimentu. Další relace (mezi měřeními navzájem, apod.) by pak již bylo vhodnější uchovávat v relační databázi a s odkazem na balík surových dat. Stanovení badatelských cílů, metody a způsob řešení (max. 2 stránky): Cílem je navrhnout vhodný způsob ukládání naměřených dat z LC-MS biologických experimentů. Dalším cílem je vyvinout funkční software umožňující data zpracovat, uložit a zpětně načíst do a z interního formátu vhodného pro další práci (uchovávání v informačních systémech, fyzických úložištích a relačních databázích). Je nutné provést analýzu a návrh procesů a postupů zpracování LC-MS dat. Je nutné synteticky otestovat a benchmarkovat stávající relační databáze a najít optimální způsob jakým enormně velké datové objemy efektivně ukládat. Je nutné navrhnout relační schémata pro popis datových struktur v relačních databázích. Je nutné implementovat zvolené postupu do formy funkčního prototypu software. Harmonogram prací: 1.5.2011 1.9.2011 výběr vhodných technologií, syntetické testování, benchmarking
analýza mzxml 1.9.2011 1.10.2011 návrh relačního schématu mzxml, vytváření databázového a objektového relačního schématu 1.10.2011 20.12.2011 implementace software pro zpracování a převod LC-MS dat ve formátu mzxml do Data Object Library implementace software pro čtení LC-MS dat z Data Object Library Předpokládaný typ vědeckých výsledků projektu Analýza. Funkční návrh. Relační a objektové schéma. Software. Hlavní řešitel (maximálně 30 řádek) Mgr. Zdeněk Marek, DiS. pracuje od roku 2006 jako systémový analytik, vývojový pracovník a manažer kvality v oddělení informačních systémů ve společnosti datapartner s.r.o. v Českých Budějovicích. Zabývá se systémovou analýzou, návrhem schémat a modelů relačních databází, implementací algoritmů a zodpovídá za dodržování systému kvality ISO 9001, podle kterého je společnost certifikována. Vedoucí projektu (maximálně 30 řádek) Doc. RNDr Dalibor Štys CSc., Dalibor Štys (* 1. 9. 1962 v Praze) po ukončení studia na Střední průmyslové škole chemické v Praze absolvoval Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy v Praze, obor fyzikální chemie v roce 1987. Titul RNDr. získal v oboru biofyzikální chemie v témže roce. Je ženatý, manželka Naděžda Štysová, a má dvě děti, Dalibora 1993 a Kryštofa-Mikuláše 2000. V letech 1988-1992 působil jako odborný asistent na Ústavu organické chemie a biochemie v Praze, kde získal titul CSc, v oboru biochemie na základě práce Struktura a funkce proteinu P6 a imunoaktivních fragmentů glykoproteinu GP41 viru HIV. V letech 1992-1995 působil na katedře biologie rostlinné buňky na univerzitě v Lundu ve Švédsku, nejprve jako stipendista, poté jako výzkumný inženýr. Zde se zabýval strukturou a funkcí klíčových proteinů fotosyntetického aparátu. V letech 1996-2001 byl hlavním administrátorem projektu z programu posílení výzkumu na vysokých školách (250) díky němuž vznikla laboratoř biomembrán, v letech 2000-2004 řešitelem projektu výzkumného centra Mechanismus, ekofyziologie a biotechnologie fotosyntézy. V roce 2002 založil ústav fyzikální biologie Jihočeské univerzity v Českých
Budějovicích se sídlem v Nových Hradech (samostatný vysokoškolský ústav na úrovni fakulty) a je dodnes jeho ředitelem. Podle hodnocení výzkumných institucí 2010 získal ústav 9770 bodů, čímž překonal i celou řadu mnohem větších a tradičnějších ústavů Akademie věd České republiky a univerzitních fakult. V roce 2001 získal doc. Štys infrastrukturní projekt z programu předstupních fondů EU, na jehož základě byl vybudován vědeckotechnický park Centrum biologických technologií Nové Hrady. Na tento projekt pak navázala řada projektů ze 6. Rámcového programu EU, programu OPPP, Interreg IIIA, Interreg IIIC, Interreg IVC, OPRLZ a operačního programu VpK. Nejvýznamnější je však účast v projektu operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace, kde spolu s Fakultou rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích získali projekt Jihočeské výzkumné centrum akvakultury a biodiverzity hydrocenóz v prioritní ose 2 V roce 2005 obnovil doc. Štys svou výzkumnou skupinu především s odborníky v oboru kybernetika, elektrické systémy a strojní inženýrství. Zahájil práce na analýze informačního obsahu experimentu pro biochemii a systémové analýze pro modelování biologické dynamiky založené na experimentu. V tomto oboru vychoval jednoho doktoranda a dalších 9 je v různých stádiích přípravy disertační práce. V letech 2001-2011 ( do dubna 2011) publikoval 17 prací
Požadované finanční prostředky Výdaje a náklady na pořízení hmotného a nehmotného majetku (max. 50000Kč) Drobný hmotný a nehmotný majetek Spotřební materiál Náklady na publikace (max. 2000Kč) Požadované finanční prostředky celkem: Slovní zdůvodnění a rozpis finančních prostředků