Collecting and downloading the data

Collecting and downloading the data took a week, but processing the data into a single dataset took two years of the three-year project, Tagkopoulos said. The team built models for four layers, starting with gene expression and working up to the activity at the whole-cell level. Then they integrated the layers together. They used techniques in machine learning to train the models to predict the behavior of each layer, and ultimately of the cell itself, under different conditions.

The model was built on computer clusters at UC Davis, and on supercomputers available through a national network. The researchers received a National Science Foundation grant of computing time on "Blue Waters," one of the world's most powerful supercomputers, at the National Center for Supercomputer Applications.

Although E. coli is a well-known organism, we are far from knowing everything about its biochemistry and metabolism, Tagkopoulos said.

"We are exploring a vast space here," he said. "Our aim is to create a crystal ball for the bacteria, which can help us decide what is the next experiment we should do to explore this space better."

With collaborators at Mars Inc., Tagkopoulos hopes to begin building similar databases and models for bacteria involved in foodborne illness, such as Salmonella enterica and Bacillus subtilis. He expects other researchers to draw on the Ecomics database, and hopes to make the MOMA model interface more accessible for biologists to use.

"We're living in an amazing era at the intersection of computer science, engineering and biology," he said. "It's a very interesting time."

Co-authors on the paper are Minseung Kim at the UC Davis Department of Computer Science and Genome Center, and Navneet Rai and Violeta Zorraquino, UC Davis Genome Center. The work was supported by the U.S. Army Research Office and the National Science Foundation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รวบรวม และการดาวน์โหลดข้อมูลเอาสัปดาห์ แต่การประมวลผลข้อมูลไปยังชุดข้อมูลเดียวใช้เวลาสองปีของโครงการ 3 ปี Tagkopoulos กล่าวว่า ทีมงานการสร้างโมเดลสำหรับสี่ชั้น เริ่มต้น ด้วยการแสดงออกของยีน และการทำงานกับกิจกรรมในระดับเซลล์ทั้งหมด แล้ว ที่พวกเขารวมเลเยอร์เข้าด้วยกัน พวกเขาใช้เทคนิคในการเรียนรู้การฝึกแบบจำลองเพื่อทำนายพฤติกรรมของแต่ละชั้น เครื่อง และในที่สุดของเซลล์ตัวเอง ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันแบบจำลองถูกสร้างขึ้น บนคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ที่ UC Davis และผ่านทางเครือข่ายชาติ supercomputers นักวิจัยได้รับทุนมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติในการคำนวณเวลาใน "สีฟ้าน้ำทะเล supercomputers ทรงพลังที่สุดในโลก ที่ศูนย์แห่งชาติสำหรับการใช้งานซูเปอร์คอมพิวเตอร์อย่างใดอย่างหนึ่งแม้ว่า E. coli เป็นชีวิตที่รู้จักกันดี เราอยู่ห่างไกลจากรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับชีวเคมีและเผาผลาญ Tagkopoulos กล่าวว่าเขากล่าวว่า "เรามีการสำรวจพื้นที่มากมายที่นี่ "เป้าหมายของเราคือการ สร้างลูกแก้วสำหรับแบคทีเรีย ซึ่งสามารถช่วยให้เราตัดสินใจอะไรเป็นการทดลองต่อไปที่เราควรทำการสำรวจพื้นที่นี้ดีกว่า"กับผู้ร่วมงานที่ Mars Inc., Tagkopoulos หวังที่จะเริ่มต้นสร้างฐานข้อมูลและแบบจำลองสำหรับแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับอาหารเป็นพิษ เช่น Salmonella enterica และเชื้อ bacillus subtilis คล้าย เขาคาดว่านักวิจัยอื่น ๆ การวาดบนฐานข้อมูล Ecomics และหวังที่จะทำให้อินเทอร์เฟซรุ่น MOMA เข้าสำหรับนักชีววิทยาก็จะใช้เขากล่าวว่า "เรากำลังอาศัยอยู่ในยุคตื่นตาตื่นใจของวิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรม และชีววิทยา "มันเป็นเวลาน่าสนใจมาก"ผู้ร่วมเขียนบนกระดาษมี Minseung คิมที่ UC Davis กรมคอมพิวเตอร์วิทยาศาสตร์และจีโนมที่ศูนย์ และศรีเชียงราย และ Violeta Zorraquino, UC Davis กลุ่มศูนย์ การทำงานที่ได้รับการสนับสนุน โดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและสำนักวิจัยของกองทัพสหรัฐอเมริกา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเก็บรวบรวมและการดาวน์โหลดข้อมูลเอาสัปดาห์ แต่การประมวลผลข้อมูลเป็นชุดเดียวใช้เวลาสองปีของโครงการสามปี Tagkopoulos กล่าวว่า ทีมงานสร้างแบบจำลองสำหรับสี่ชั้นเริ่มต้นด้วยการแสดงออกของยีนและการทำงานขึ้นอยู่กับกิจกรรมที่ระดับทั้งมือถือ แล้วพวกเขาก็บูรณาการชั้นด้วยกัน พวกเขาใช้เทคนิคในการเรียนรู้เครื่องในการฝึกอบรมรุ่นที่จะคาดการณ์พฤติกรรมของแต่ละชั้นและท้ายที่สุดของเซลล์ตัวเองภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน.

รุ่นที่ถูกสร้างขึ้นบนคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ที่ UC Davis และในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้งานผ่านเครือข่ายระดับชาติ นักวิจัยที่ได้รับทุนมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติเวลาในการประมวลที่ "Blue Waters" หนึ่งในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลก ณ ศูนย์แห่งชาติสำหรับการประยุกต์ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์.

แม้ว่าเชื้อ E. coli เป็นสิ่งมีชีวิตที่รู้จักกันดีที่เราอยู่ห่างไกลจากการรู้ทุกอย่าง เกี่ยวกับชีวเคมีและการเผาผลาญอาหารของ Tagkopoulos กล่าว.

"เรามีการสำรวจพื้นที่ที่กว้างใหญ่ที่นี่" เขากล่าว "จุดมุ่งหมายของเราคือการสร้างลูกบอลคริสตัลสำหรับแบคทีเรียซึ่งสามารถช่วยให้เราตัดสินใจว่าอะไรคือการทดลองต่อไปที่เราควรจะทำอย่างไรที่จะสำรวจพื้นที่นี้ดีกว่า."

ด้วยการทำงานร่วมกันที่ดาวอังคารอิงค์ Tagkopoulos หวังที่จะเริ่มต้นสร้างฐานข้อมูลที่คล้ายกันและรูปแบบการ เชื้อแบคทีเรียที่มีส่วนร่วมในการเจ็บป่วยที่เกิดจากอาหารเช่นเชื้อ Salmonella enterica และเชื้อ Bacillus subtilis เขาคาดว่านักวิจัยอื่น ๆ ที่จะวาดบนฐานข้อมูล eComics และหวังที่จะทำให้อินเตอร์เฟซรูปแบบ MOMA เข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับนักชีววิทยาที่จะใช้.

"เรากำลังมีชีวิตอยู่ในยุคที่น่าตื่นตาตื่นใจที่จุดตัดของวิทยาการคอมพิวเตอร์, วิศวกรรมและชีววิทยา" เขากล่าว "มันเป็นเวลาที่น่าสนใจมาก."

ร่วมเขียนบนกระดาษที่มี Minseung คิมเดวิส UC กรมวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และศูนย์จีโนมและ Navneet เชียงรายและ Violeta Zorraquino, UC Davis ศูนย์จีโนม การทำงานที่ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานวิจัยกองทัพสหรัฐและมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเก็บรวบรวมและการดาวน์โหลดข้อมูล ใช้เวลาเป็นอาทิตย์ แต่การประมวลผลข้อมูลลงในชุดข้อมูลเดียวใช้เวลา 2 ปีของโครงการ 3 ปี tagkopoulos กล่าว ทีมสร้างแบบจำลองสำหรับสี่ชั้น เริ่มด้วยการแสดงออกของยีนและการทำงานขึ้นเพื่อกิจกรรมในระดับเซลล์ทั้งหมด แล้วก็รวมเลเยอร์เข้าด้วยกัน พวกเขาใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องกับรถไฟโมเดลเพื่อทำนายพฤติกรรมของแต่ละชั้น และสุดของเซลล์ตัวเอง ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันแบบจำลองที่ถูกสร้างขึ้นในกลุ่มคอมพิวเตอร์ที่ UC Davis และซูเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้งานผ่านเครือข่ายระดับชาติ นักวิจัยที่ได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของเวลาคอมพิวเตอร์บน " น้ำฟ้า " หนึ่งในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของโลก , ที่ศูนย์การประยุกต์ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แห่งชาติแม้ว่าเชื้อ E . coli เป็นสิ่งมีชีวิตที่รู้จักกันดี เราห่างไกลจากการรู้เรื่องของชีวเคมีและการเผาผลาญ tagkopoulos กล่าว" เราสำรวจพื้นที่กว้างใหญ่ที่นี่ " เขากล่าว เป้าหมายของเราคือการ สร้างลูกบอลคริสตัลสำหรับแบคทีเรีย ซึ่งสามารถช่วยให้เราตัดสินใจอะไรต่อไปทดลองเราควรจะทำสำรวจพื้นที่นี้ดีกว่า " .กับผู้ร่วมงานที่ดาวอังคารอิงค์ tagkopoulos หวังที่จะเริ่มต้นสร้างฐานข้อมูลที่คล้ายกันและรูปแบบสำหรับแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับโรคที่เกิดจากอาหาร เช่น enterica Salmonella และ Bacillus subtilis . เขาคาดว่านักวิจัยอื่น ๆในการวาดภาพบน ecomics ฐานข้อมูล และหวังที่จะให้รูปแบบอินเตอร์เฟซที่สะดวกกว่าสำหรับนักชีววิทยาจะใช้" เราอยู่ในยุคที่น่าตื่นตาตื่นใจที่จุดตัดของวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และวิศวกรรมชีววิทยา , " เขากล่าว . " มันเป็นช่วงเวลาที่น่าสนใจมาก "ร่วมเขียนบนกระดาษจะ minseung คิมที่ UC Davis ภาควิชาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และศูนย์จีโนม และ navneet ไร่และไวโอเล็ตต้า zorraquino ศูนย์จีโนม uc เดวิส งานที่ได้รับการสนับสนุนจากกองทัพสหรัฐ สำนักวิจัย และ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ