FPGA supercomputing technology for high-throughput identification and quantitation in proteomics

用于蛋白质组学高通量识别和定量的 FPGA 超级计算技术

基本信息

  • 批准号:
    BB/F004893/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45.42万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2008 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Proteomics is the study of the entire complement of a cell in a particular state. It is the proteins that 'act out' the information in the genome, and we cannot really understand cellular function without a detailed knowledge of the activity, dynamics and interplay between the 'actors'. .However, the science and technology of proteomics does not lend itself to the same highly multiplexed approaches that can be applied to nucleic acids, and strategies for protein identification and quantification are still highly serial, require complex and sometimes arcane data processing, and are slow. We have almost completed a proof-of-concept BBSRC e-science project that aimed to implement two common methods in proteomics: mass spectrum preprocessing and peptide mass fingerprint database searching, as a hardware implementation using reconfigurable computer chips known as field programmable gate arrays (FPGAs). A key feature of this computational platform is that the bioinformatics algorithms which are normally implemented as a software program were translated into optimized digital hardware processors that could process data significantly faster by running multiple analyses in parallel. The successful outcome of this project was a complete implementation that has achieved a phenomenal 2000-fold speed increase. We now wish to build on our previous success, capitalize upon the capabilities we have developed thus far, and deliver similar speed gains to the most commonly used method of proteome analysis, based on tandem mass spectrometry. At the same time, we will address an emergent and pressing need for faster and enhanced quantification to deliver new quantitative approaches and capabilities to proteomics researchers. Such tools are critical if proteomics is to deliver what we expect of it as a science.
蛋白质组学是对特定状态细胞的整个补体的研究。正是蛋白质“阐明”基因组中的信息,如果没有详细了解“参与者”之间的活动,动力学和相互作用,我们就无法真正理解细胞功能。但是,蛋白质组学的科学和技术并不适合可应用于核酸的高度多重方法,蛋白质识别和定量的策略仍然高度序列,需要复杂的,有时甚至是神秘的数据处理,并且很慢。我们几乎完成了概念证明的BBSRC电子科学项目,该项目旨在实施蛋白质组学中的两种常见方法:质谱预处理和肽质量指纹数据库搜索,作为硬件实现,是一种可重新配置的计算机芯片,称为现场可编程门阵列(FPGAS)。该计算平台的一个关键功能是,通常将其作为软件程序实现的生物信息学算法被转化为优化的数字硬件处理器,通过并行运行多个分析,可以更快地处理数据。该项目的成功结果是一个完整的实施,它实现了2000倍速度的惊人速度。现在,我们希望以我们先前的成功为基础,利用迄今为止我们已经开发的能力,并基于串联质谱法提供了与最常用的蛋白质组分析方法相似的速度增长。同时,我们将解决对更快和增强的量化的紧迫和紧迫的需求,以向蛋白质组学研究人员提供新的定量方法和能力。如果蛋白质组学是将我们作为一门科学提供的期望,那么此类工具至关重要。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
FPGA Implementation of Database Search Engine for Protein Identification by Peptide Fragment Fingerprinting
肽片段指纹识别蛋白质数据库搜索引擎的 FPGA 实现
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Daniel Coca (Author)
  • 通讯作者:
    Daniel Coca (Author)
Reconfigurable computing solution for Peptide Mass Fingerprinting
用于肽质量指纹图谱的可重构计算解决方案
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    I. Bogdan (Author)
  • 通讯作者:
    I. Bogdan (Author)
Proteome Bioinformatics
  • DOI:
    10.1007/978-1-60761-444-9
  • 发表时间:
    2010-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Daniel Coca其他文献

A Novel Architecture - Switching Echo State Networks
一种新颖的架构 - 切换回声状态网络
Internal Optimal Controller Synthesis for Navier–Stokes Equations
纳维-斯托克斯方程的内部最优控制器综合
Solving the inverse Frobenius-Perron problem using stationary densities of dynamical systems with input perturbations
  • DOI:
    10.1016/j.cnsns.2020.105302
  • 发表时间:
    2020-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Xiaokai Nie;Daniel Coca;Jingjing Luo;Mark Birkin
  • 通讯作者:
    Mark Birkin

Daniel Coca的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Daniel Coca', 18)}}的其他基金

Automatic Control Engineering (ACE) Network
自动控制工程(ACE)网络
  • 批准号:
    EP/X031470/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
    Research Grant
The Digital Fruit Fly Brain
数字果蝇大脑
  • 批准号:
    BB/M025527/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
    Research Grant
Reverse-engineering Drosophila's retinal networks
对果蝇视网膜网络进行逆向工程
  • 批准号:
    BB/H013849/1
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
    Research Grant
Stem Cell Dynamics: Exploration of the Stem Cell attractor Landscape
干细胞动力学:干细胞吸引子景观的探索
  • 批准号:
    G0802627/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
    Research Grant
Hardware accelerated data processing pipeline for proteomics
用于蛋白质组学的硬件加速数据处理流程
  • 批准号:
    BB/F52809X/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

面向国产异构超级计算机的高性能矩量法关键技术研究
  • 批准号:
    61901323
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于在线机器学习的超级计算机主动容错技术研究
  • 批准号:
    61272141
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    81.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向千万亿次超级计算机的HLA扩展技术研究
  • 批准号:
    61170047
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
可扩展到Exaflops的超级计算机的算法容错技术研究
  • 批准号:
    61003062
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
视算超级计算机中并行处理技术研究
  • 批准号:
    68973046
  • 批准年份:
    1989
  • 资助金额:
    3.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Genome-wide characterization of complex variants and their phenotypic effects in African populations
复杂变异的全基因组特征及其在非洲人群中的表型效应
  • 批准号:
    10721811
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
Physics-based characterization of functionally relevant protein conformational dynamics
功能相关蛋白质构象动力学的基于物理的表征
  • 批准号:
    10501664
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
Clemson University Genomics and Bioinformatics Facility (CUGBF)
克莱姆森大学基因组学和生物信息学设施 (CUGBF)
  • 批准号:
    10666659
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
Biological Analysis Core
生物分析核心
  • 批准号:
    10552988
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
AIMDMB Shared Resource Core
AIMDMB 共享资源核心
  • 批准号:
    10552692
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.42万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了