Building the PTM map of the human genome through commensal computing

通过共生计算构建人类基因组的 PTM 图谱

基本信息

  • 批准号:
    BB/L005239/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.65万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2014 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In recent years, the concept of "crowd-sourcing" has emerged as an exciting new paradigm for engaging large groups of people to solve a common task - one particularly high-profile example is Wikipedia. Crowd-sourcing can also be applied to data analysis - engaging many distributed machines to solve problem. This is a hugely exciting development for science, since massive data sets are now commonplace. It is a major unsolved problem as to how research organisations should fund the computing equipment to analyse the data explosion. The traditional route has been to purchase large farms of computers (clusters) in a dedicated location. This route is expensive to purchase, and expensive to keep up-to-date as a cluster of 10 computers purchased in 2003, would have a similar computing power as a modern desktop PC today available at fraction of the cost. An alternative model that has received attention recently is cloud computing, in which companies such as Amazon and Google provide access to massive compute farms hosted in distributed locations, on a pay-as-you-use basis. This model is attractive for high-powered, short term jobs, as purchasing 1 hour of analysis time on 1000 computers costs approximately the same as 1000 hours on 1 computer. This model does not ultimately save any cost in real terms though, since the service providers are aiming to profit from the cluster provision. The crowd-sourcing model aims to take advantage of the fact that devices containing CPUs are now ubiquitous - not just in PCs, but also in tablets and mobile phones. The vast majority of CPU time on these devices goes un-used. In this application, we are going to put the crowd-sourcing model to work to help annotate the human genome. The completion of the genome sequence was indeed an important scientific landmark, but the important part is now to study the functional units within the genome - the genes, and the protein(s) encoded by each gene. We wish to understand the basic function of each protein, what happens if a protein malfunctions, for example if the gene encoding it contains a mutation in some individuals, and how these proteins change in the cell. An important process that happens to proteins is post-translational modification. These are chemical changes that happen after the protein has been produced from the genetic code, altering the function- making it active or inactive, and influencing which other proteins it can interact with. The genetic code gives us no clues as to which sites in proteins can or will be modified with particular chemical groups, and so we must study these modifications experimentally. Mass spectrometry is widely used to study proteins on a very large scale, with a single experiment producing data on thousands of proteins at once. The computational analysis of the data is difficult to perform optimally, so most researchers often ignore data on modifications on proteins because they do not have access to sufficient computing power to analyse these properly. In this project, we are going to build a tool that runs in any browser platform (PC, tablet, phone etc), which will perform massive analysis of proteomics data. Our tool can be embedded in social media platforms, such as Facebook, so that the public can get personally involved in an important scientific endeavour, simply by having a near-silent application in existing browser windows they have open or by playing an interactive game we will build to map the problem to a solvable puzzle. This will provide us with a very large amount of CPU time for analysing the data fully, as well as engaging human brains to interpret challenging data. All results will be fed back into the genome annotation effort, so we can start to fully understand how every protein encoded in the human genome can be modified in different cell types. Other researchers will be able to mine this important data for their own studies in a wide variety of biological and biomedical contexts.
近年来,“众包”的概念作为一种令人兴奋的新模式出现了,它让大量的人来解决一个共同的任务——一个特别引人注目的例子是维基百科。众包也可以应用于数据分析——使用许多分布式机器来解决问题。对于科学来说,这是一个非常令人兴奋的发展,因为海量数据集现在已经很常见了。研究机构应该如何资助计算设备来分析数据爆炸,这是一个尚未解决的主要问题。传统的方法是在专用地点购买大型计算机群(集群)。这条路线的购买成本很高,而且保持更新的成本也很高,因为2003年购买的10台计算机组成的集群将具有与今天可用的现代台式PC相似的计算能力,而成本只是其中的一小部分。最近受到关注的另一种模式是云计算,亚马逊和b谷歌等公司在按使用付费的基础上,提供对托管在分布式位置的大规模计算场的访问。这种模式对于高性能的短期工作很有吸引力,因为在1000台计算机上购买1小时的分析时间与在1台计算机上购买1000小时的成本大致相同。然而,这种模式最终并没有节省任何实际成本,因为服务提供商的目标是从集群提供中获利。众包模式旨在利用包含cpu的设备现在无处不在的事实——不仅在个人电脑中,而且在平板电脑和手机中。这些设备上的绝大多数CPU时间都没有被使用。在这个应用程序中,我们将使用众包模式来帮助注释人类基因组。基因组序列的完成确实是一个重要的科学里程碑,但现在重要的部分是研究基因组内的功能单位——基因,以及每个基因编码的蛋白质。我们希望了解每种蛋白质的基本功能,如果蛋白质发生故障会发生什么,例如,如果编码它的基因在某些个体中包含突变,以及这些蛋白质如何在细胞中发生变化。蛋白质发生的一个重要过程是翻译后修饰。这些化学变化是在蛋白质从遗传密码中产生后发生的,改变了功能——使其活跃或不活跃,并影响它可以与哪些其他蛋白质相互作用。遗传密码没有给我们线索,告诉我们蛋白质中的哪些位点可以或将被特定的化学基团修饰,因此我们必须通过实验来研究这些修饰。质谱法被广泛用于大规模研究蛋白质,一次实验就能产生数千种蛋白质的数据。数据的计算分析很难达到最佳效果,因此大多数研究人员经常忽略蛋白质修饰的数据,因为他们没有足够的计算能力来正确地分析这些数据。在这个项目中,我们将构建一个可以在任何浏览器平台(PC,平板电脑,手机等)上运行的工具,它将对蛋白质组学数据进行大量分析。我们的工具可以嵌入社交媒体平台,比如Facebook,这样公众就可以亲自参与一项重要的科学努力,只需在他们打开的现有浏览器窗口中拥有一个近乎无声的应用程序,或者通过玩一个我们将构建的互动游戏来将问题映射为可解决的谜题。这将为我们提供大量的CPU时间来全面分析数据,以及让人类大脑来解释具有挑战性的数据。所有的结果都将反馈到基因组注释工作中,因此我们可以开始充分了解人类基因组中编码的每种蛋白质如何在不同的细胞类型中被修改。其他研究人员将能够在各种各样的生物学和生物医学背景下为他们自己的研究挖掘这些重要数据。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Comparative qualitative phosphoproteomics analysis identifies shared phosphorylation motifs and associated biological processes in evolutionary divergent plants.
  • DOI:
    10.1016/j.jprot.2018.04.011
  • 发表时间:
    2018-06-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Al-Momani S;Qi D;Ren Z;Jones AR
  • 通讯作者:
    Jones AR
Proteomics Standards Initiative: Fifteen Years of Progress and Future Work.
  • DOI:
    10.1021/acs.jproteome.7b00370
  • 发表时间:
    2017-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Deutsch EW;Orchard S;Binz PA;Bittremieux W;Eisenacher M;Hermjakob H;Kawano S;Lam H;Mayer G;Menschaert G;Perez-Riverol Y;Salek RM;Tabb DL;Tenzer S;Vizcaíno JA;Walzer M;Jones AR
  • 通讯作者:
    Jones AR
Evaluation of Parameters for Confident Phosphorylation Site Localization Using an Orbitrap Fusion Tribrid Mass Spectrometer
  • DOI:
    10.1021/acs.jproteome.7b00337
  • 发表时间:
    2017-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Ferries, Samantha;Perkins, Simon;Eyers, Claire E.
  • 通讯作者:
    Eyers, Claire E.
The mzIdentML Data Standard Version 1.2, Supporting Advances in Proteome Informatics.
  • DOI:
    10.1074/mcp.m117.068429
  • 发表时间:
    2017-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Vizcaíno JA;Mayer G;Perkins S;Barsnes H;Vaudel M;Perez-Riverol Y;Ternent T;Uszkoreit J;Eisenacher M;Fischer L;Rappsilber J;Netz E;Walzer M;Kohlbacher O;Leitner A;Chalkley RJ;Ghali F;Martínez-Bartolomé S;Deutsch EW;Jones AR
  • 通讯作者:
    Jones AR
Computational phosphoproteomics: from identification to localization.
  • DOI:
    10.1002/pmic.201400372
  • 发表时间:
    2015-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Lee, Dave C. H.;Jones, Andrew R.;Hubbard, Simon J.
  • 通讯作者:
    Hubbard, Simon J.
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Andrew Jones其他文献

Alcohol, calories, and obesity: A rapid systematic review and meta‐analysis of consumer knowledge, support, and behavioral effects of energy labeling on alcoholic drinks
酒精、卡路里和肥胖:对酒精饮料能量标签的消费者知识、支持和行为影响的快速系统回顾和荟萃分析
  • DOI:
    10.1111/obr.13198
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.9
  • 作者:
    E. Robinson;Gabrielle Humphreys;Andrew Jones
  • 通讯作者:
    Andrew Jones
Prototyping a light field display involving direct observation of a video projector array
涉及直接观察视频投影仪阵列的光场显示原型制作
  • DOI:
    10.1109/cvprw.2011.5981693
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Joel Jurik;Andrew Jones;M. Bolas;P. Debevec
  • 通讯作者:
    P. Debevec
The Drug Treatment Outcomes Research Study (DTORS): Baseline report: (420762008-001)
药物治疗结果研究 (DTORS):基线报告:(420762008-001)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Andrew Jones;S. Weston;A. Moody;T. Millar;Laura Dollin;Tracy Anderson;M. Donmall
  • 通讯作者:
    M. Donmall
What makes Hemidactylus invasions successful? A case study on the island of Curaçao
是什么让 Hemidactylus 入侵成功?库拉索岛的案例研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Lamb;C. Lippi;G. Watkins;Andrew Jones;D. Warren;T. Iglesias;M. Brandley;Connor Neagle;A. Dornburg
  • 通讯作者:
    A. Dornburg
Problem with right iliac fossa pain
右髂窝疼痛的问题
  • DOI:
    10.1111/j.1445-2197.2012.06042.x
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Andrew Jones;M. Z. Akhtar
  • 通讯作者:
    M. Z. Akhtar

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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BBSRC-NSF/BIO. Globally harmonized re-analysis of Data Independent Acquisition (DIA) proteomics datasets enables the creation of new resources
BBSRC-NSF/BIO。
  • 批准号:
    BB/X002020/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
BBSRC-NSF/BIO PanOryza: Globally coordinated genomes, proteomes and pathways for rice
BBSRC-NSF/BIO PanOryza:全球协调的水稻基因组、蛋白质组和途径
  • 批准号:
    BB/T015691/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
GRAPPA - Global compRehensive Atlas of Peptide and Protein Abundance
GRAPPA - 全球肽和蛋白质丰度综合图谱
  • 批准号:
    BB/T019557/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
BBSRC-NSF/BIO PTMeXchange: Globally harmonized re-analysis and sharing of data on post-translational modifications
BBSRC-NSF/BIO PTMeXchange:全球统一的翻译后修饰数据重新分析和共享
  • 批准号:
    BB/S017054/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
SBIR Phase II: A carbon selective detector for liquid phase chemical detection of organic molecules
SBIR Phase II:用于有机分子液相化学检测的碳选择性检测器
  • 批准号:
    1853063
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Standard Grant
US Partnering Award: Skeletal muscle nitrate metabolism in older age
美国合作奖:老年骨骼肌硝酸盐代谢
  • 批准号:
    BB/S020632/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
PhosphoX-db: A web-based bioinformatics platform for studying non-canonical phosphorylation
PhosphoX-db:用于研究非规范磷酸化的基于网络的生物信息学平台
  • 批准号:
    BB/R02216X/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
Pathfinder - exploring the commercial market for multi-omics analysis software
Pathfinder - 探索多组学分析软件的商业市场
  • 批准号:
    BB/R005419/1
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
The tongue microbiome and nitric oxide bioavailability across the human lifespan
人类一生中舌头微生物组和一氧化氮的生物利用度
  • 批准号:
    BB/P022162/1
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
SBIR Phase I: A universal carbon detector for liquid phase chemical detection of organic molecules
SBIR 第一阶段:用于有机分子液相化学检测的通用碳检测器
  • 批准号:
    1721397
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

PtM3有序金属间化合物的高载量化构筑及其ORR催化机理研究
  • 批准号:
    2025JJ60351
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
PtM双金属团簇/LDH基电极构筑及其小分子氧化辅助电解水制氢研究
  • 批准号:
    JCZRLH202500757
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
PtM3型低铂高熵金属间化合物新型氧还原催化剂研究
  • 批准号:
    22372062
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
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脂肪酸合酶抑制剂PTM在JAK2V617F突变型MPN中的应用及机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
分子筛限域的亚纳米PtM (M=Ga, Zn, In) 双金属团簇的合成及在乙烷脱氢芳构化中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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PtM@MXenes定向催化硝基与醛基一锅串联加氢反应的性能调控研究
  • 批准号:
    22008213
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
深海放线菌PTM类化合物生物合成中双功能环化酶PacC的结构生物学研究
  • 批准号:
    41606193
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
乙烯荷尔蒙诱导的与叶器官的细胞分裂分化相关的翻译后修饰(PTM)网络
  • 批准号:
    31570187
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
核壳结构Co@PtM/石墨烯纳米复合材料的构筑及其电催化性能
  • 批准号:
    U1404201
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目

相似海外基金

Accurate analysis of PTM enzymes with an mRNA display/deep learning platform
利用 mRNA 显示/深度学习平台准确分析 PTM 酶
  • 批准号:
    23K23485
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Accurate analysis of PTM enzymes with an mRNA display/deep learning platform
利用 mRNA 显示/深度学习平台准确分析 PTM 酶
  • 批准号:
    22H02218
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Drug Design: Helix-Loop-Helix peptide inhibitors of intracellular PTM-dependent PPIs
药物设计:细胞内 PTM 依赖性 PPI 的 Helix-Loop-Helix 肽抑制剂
  • 批准号:
    22K05358
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Collaborative Research: MFB: Deciphering the Logic of PTM Crosstalk via Novel Chemical Technology: Histones and Beyond
合作研究:MFB:通过新型化学技术破译 PTM 串扰的逻辑:组蛋白及其他技术
  • 批准号:
    2127882
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mitochondrial Imaging, PTM Analysis and Metabolism Core
线粒体成像、PTM 分析和代谢核心
  • 批准号:
    10705684
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
Mitochondrial Imaging, PTM Analysis and Metabolism Core
线粒体成像、PTM 分析和代谢核心
  • 批准号:
    10468113
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
Cell-Cell Communication Analysis of Cancer Organoids Using Multimodal Single-Cell PTM and RNA Profiling
使用多模式单细胞 PTM 和 RNA 分析对癌症类器官进行细胞间通讯分析
  • 批准号:
    MR/T028270/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Research Grant
Characterization of PTM-associated mutations that alter signaling network in breast and ovarian cancers.
改变乳腺癌和卵巢癌信号网络的 PTM 相关突变的表征。
  • 批准号:
    407419
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Operating Grants
MethylTrap : chemical affinity reagents for reliable and reproducible PTM-targeted proteomics - Phase 1 application
MmethylTrap:用于可靠且可重复的 PTM 靶向蛋白质组学的化学亲和试剂 - 第一阶段应用
  • 批准号:
    544479-2019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Development of Anti-Biiotin Agarose for affintiy enrichments in PTM proteomic analysis
开发用于 PTM 蛋白质组分析中亲和富集的抗生物素琼脂糖
  • 批准号:
    520951-2017
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.65万
  • 项目类别:
    Experience Awards (previously Industrial Undergraduate Student Research Awards)
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知道了