Tre nuove risorse di biodati riconosciute come di fondamentale importanza per la comunità scientifica mondiale nel campo delle scienze della vita beneficeranno del sostegno unico offerto da Il SIB per il loro ulteriore sviluppo. La loro designazione come Risorse al SIB è il risultato di una rigorosa valutazione da parte di un Comitato consultivo scientificoed è un tributo ai rispettivi gruppi e ai loro partner. Il portafoglio del SIB conta ora 17 risorse leader, che insieme consistono in 40 database aperti e strumenti software per la gestione, l'analisi e l'interpretazione di dati biologici e biomedici.
Consentire studi evolutivi dai patogeni ai pinguini
BEAST2 esegue analisi filogenetiche di sequenze molecolari utilizzando metodologie bayesiane, con applicazioni che includono la biologia evolutiva e dello sviluppo, l'epidemiologia, l'evoluzione del cancro e persino l'evoluzione del linguaggio. Ad esempio, la risorsa:
- ha migliorato le stime sull'evoluzione dell'influenza, con il pacchetto CoalRe (riconosciuto come SIB Remarkable Output nel 2019);
- ha quantificato le dinamiche epidemiologiche della SARS-CoV-2 in tempo reale durante la pandemia, sulla base dei genomi virali e dei dati sui casi confermati;
- fornisce una facile simulazione degli alberi delle specie e delle popolazioni nel tempo utilizzando il pacchetto ReMASTER;
- consente di stimare i tempi di divergenza delle specie utilizzando dati provenienti sia da specie estinte (morfologia fossile) che da specie attuali (sequenze genetiche), utilizzando pacchetti sviluppati inizialmente per lo studio dell'evoluzione dei pinguini.
BEAST2 è stato sviluppato congiuntamente dal nostro gruppo di evoluzione computazionale dell'ETH di Zurigo e dai ricercatori dell'Università di Auckland, in collaborazione con altri scienziati di tutto il mondo.
Profilazione delle comunità microbiche
mOTUs quantifica l'abbondanza relativa e l'attività dei microrganismi nei campioni biologici, dalle acque reflue agli animali fino alle parti del corpo umano. Utilizza i cosiddetti "geni marcatori universali" per identificare le specie dal loro DNA: un nuovo approccio più efficiente rispetto ai metodi precedenti che consente l'analisi dei microbi privi di una sequenza genomica rappresentativa.
Le applicazioni includono:
- profilazione della composizione del microbioma oceanico globale (riconosciuto come Remarkable Output al SIB nel 2022);
- identificazione delle firme microbiche nei fenotipi clinici, come quelli specifici per il cancro del colon-retto.
Un database online di accompagnamento consente la ricerca interattiva e la navigazione della risorsa genomica sottostante ed è esso stesso una delle più grandi risorse genomiche procariotiche esistenti ad oggi. Lo strumento è stato sviluppato dal nostro gruppo di ricerca sul microbioma presso l'ETH di Zurigo, il Centro nazionale svizzero di competenza nella ricerca (NCCR) Microbiomi, l'EMBL, l'Università di Keio e l'Università di Leida.
Entrare a far parte di un portafoglio di risorse di bioinformatica essenziali
Le risorse del SIB sono utilizzate ogni anno da oltre 10 milioni di utenti per applicazioni che spaziano dalla progettazione di vaccini contro il cancro allo sviluppo di nuove colture, fino alla previsione dell'estinzione delle specie, e la domanda è in costante crescita. Ad esempio, SwissDrugDesign, sviluppato dal nostro gruppo di modellistica molecolare dell'Università di Losanna per supportare la scoperta di farmaci assistita da computer, ha visto aumentare il suo utilizzo di oltre il 40% nel 2024, raggiungendo i 5 milioni di richieste annuali da parte degli utenti.
Queste risorse costituiscono un sottoinsieme accuratamente selezionato di tutte le 160 piattaforme software e banche dati sviluppate dalla comunità del SIB, tutte disponibili gratuitamente su Expasy, il portale svizzero delle risorse bioinformatiche.
Tenere traccia del nemico
La Swiss Pathogen Surveillance Platform (SPSP) supporta il monitoraggio molecolare dei microrganismi presenti nell'uomo, negli animali e nell'ambiente, consentendo un approccio One Health a livello nazionale.
Entrare a far parte di un portafoglio di risorse di bioinformatica essenziali
Le risorse del SIB sono utilizzate ogni anno da oltre 10 milioni di utenti per applicazioni che spaziano dalla progettazione di vaccini contro il cancro allo sviluppo di nuove colture, fino alla previsione dell'estinzione delle specie, e la domanda è in costante crescita. Ad esempio, SwissDrugDesign, sviluppato dal nostro gruppo di modellistica molecolare dell'Università di Losanna per supportare la scoperta di farmaci assistita da computer, ha visto aumentare il suo utilizzo di oltre il 40% nel 2024, raggiungendo i 5 milioni di richieste annuali da parte degli utenti.
Queste risorse costituiscono un sottoinsieme accuratamente selezionato di tutte le 160 piattaforme software e banche dati sviluppate dalla comunità del SIB, tutte disponibili gratuitamente su Expasy, il portale svizzero delle risorse bioinformatiche.
Questa piattaforma online, che consente la condivisione quasi in tempo reale delle sequenze genomiche complete e dei metadati pubblici associati, ha svolto un ruolo importante durante la pandemia di COVID-19. Il suo ambito di applicazione si sta ora estendendo a diversi agenti patogeni che incidono sulla salute umana, sulla salute animale e sulla sicurezza alimentare. La risorsa fornisce informazioni al dashboard sulle malattie infettive dell'Ufficio federale della sanità pubblica, a partire dalle varianti del SARS-CoV-2. SPSP contribuisce anche al Centro di bioinformatica dei patogeni, inaugurato di recente.
La piattaforma è stata sviluppata dal nostro gruppo di Clinical Bioinformatics in collaborazione con gli ospedali universitari di Basilea, Ginevra e Losanna, VetSuisse Berna e Zurigo e le università di Berna e Zurigo.
