启动开发软件以分析大量微生物组数据

普渡大学附属初创公司正在开发一个智能软件平台，旨在帮助生物学家使用微生物，这些微生物是人类，植物，动物等生物体内外的微生物，可以治愈疾病，改善作物，使牲畜更健康。

Rajesh Perianayagam是Karyosoft的创始人，该公司创建了Loci，这是一种基于网络，节省时间和成本的微生物基因组学数据软件解决方案。目标是帮助微生物组生物学家更快地“发挥作用”，释放生物信息学家的时间，并通过最大限度地减少数据丢失来提高组织的价值。

Perianayagam相信他的软件将帮助正在研究如何利用微生物治疗癌症，糖尿病和克罗恩病的生物学家，生产高产作物，并通过减少腹胀和乳酸酸中毒等来改善牛羊的福利。

美国国家癌症研究所估计，今年将诊断出新的癌症病例174万，死于该病的人数为609,640人，美国糖尿病协会估计，9.4%的美国人患有糖尿病。

到2050年，人们越来越关注我们为世界人口提供超过95亿人口的能力。美国农业部估计，全世界已有8.7亿人无法获得足够的营养供应。和安全的食物。美国农业部还表示，动物疾病是动物农业面临的最大威胁之一。

由于更便宜的下一代测序(NGS)技术的可用性，各种微生物正在产生大量的基因组学数据，这给组织的存储，管理和分析带来了挑战。这种情况将来会变得更糟，因为尚未发现1万亿微生物的99.99%，这将是NGS技术可能实现的。

“其中一个问题是生物学家通常没有强大的计算技能。因此，他们依赖于具有计算技能的专家(生物信息学家)从基因组学数据中检索遗传信息，”Perianayagam说。“这在数据和生物学家之间留下了巨大的差距，这导致了创新的延迟，并为已经很繁忙的生物信息学家增加了额外的工作量。我们希望通过实时将他们直接连接到基因组学数据并通过用户提供定制的简单易用的分析来赋予生物学家权力。友好的界面使他们能够更快地将数据转化为创新和知识;同时，希望减少生物信息学家的工作量并节省时间，以便他们可以专注于更具挑战性的问题。

另一个问题是由于序列数据存储不当导致的数据丢失。一个简单的类比：想象一下未编目的书籍库。数据存储在外部硬盘驱动器，拇指驱动器，本地计算机上，这些计算机不是存储数据的正确位置，这些数据是从珍贵的生物样本中花费数十万美元。正因为如此，科学家们将80%的时间用于准备组织和收集数据，而不是花时间在发现上。组织正在花费数十亿美元用于数据准备。

“我们学习了采访微生物组研究的专家，生物学家可以达到他们的项目目标至少快25%，如果有合适的软件解决方案，生物信息学家可以节省高达50%的时间，”Perianayagam说。

“来自潜在客户的这些经验是开发我们的创新解决方案Loci的主要动力.Loci具有高度可扩展性，通过将所有基因组学数据集中在一个地方，最大限度地减少数据丢失，从而最大限度地缩短数据准备时间，从而提高组织的价值。 ，Loci帮助生物学家通过用户友好的界面有效地组织，管理，分析和可视化微生物基因组序列数据。“

研究微生物组并不容易，因为有很多变量。由于DNA序列方法的改进，科学家们对微生物的生物学，多样性和进化有了更深入的了解。但是，生活在人类，植物，动物等中的这些广大社区仍有许多值得学习的地方。对于初学者来说，科学家们想知道生物体及其环境中和周围有多少种细菌;所以用这些知识来改善生活质量。

Perianayagam认为，Loci可以帮助生物学家找到许多问题的答案，将它们与基因组数据直接联系起来，帮助他们找到改善作物，动物，人类和整体生活的新方法。

“我们的愿景是成为行业领导者，提供下一代定制软件解决方案，使生命科学中的复杂数据分析变得简单。首先，我们正在开发一个平台，将所有基因组学数据整合在一起，”Perianayagam说。“今天，科学努力涵盖进展，揭示微生物群在健康和疾病状态下影响宿主生理机能的具体方式。研究人员还试图确定微生物群如何被操纵，无论是在有机体或分子水平，以改善宿主的健康。“

Perianayagam表示，Karyosoft的独特之处在于其对微生物组研究的关注。

“我们认为这是一个很好的地方，因为这项研究处于起步阶段。微生物组世界发现的与未发现的相比有很大差异，”他说。“另一个区别是我们专注于基因组数据存储，管理和客户特定分析;而不是原始数据组装和注释。这个专注于客户工作流程的重点领域为生物学家和生物信息学家节省了时间;通过提高效率节省成本通过将所有数据集中在一个地方并最大限度地减少数据丢失，增加了组织的价值。“