Finansowanie w wysokości 2 mln zł zostało przyznane na zakup klastra nowoczesnych superkomputerów NVIDIA A100 o mocy 5 PFLOPS każdy na potrzeby Laboratorium Bioinformatyki i Genomiki Obliczeniowej http://4dnucleome.mini.pw.edu.pl Wydziału Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej w celu analizy i interpretacji sekwencji DNA genomu ludzkiego.

Zakup zostanie przeprowadzony w ramach środków finansowych na realizację inwestycji związanej z działalnością naukową pt. „System sztucznej inteligencji do interpretacji sekwencji DNA genomu ludzkiego". W maju 2020 roku firma NVIDIA, światowy lider w produkcji kart obliczeniowych powszechnie stosowanych jako podstawowe narzędzie w uczeniu maszynowym, głębokim uczeniu,  genomice i wielu innych badaniach, wprowadziła nowe procesory obliczeniowe o kodowej nazwie A100 o większej mocy obliczeniowej oraz lepszym stosunku mocy do poboru prądu niż wcześniejsze rozwiązania.

NVIDIA DGX A100 https://www.nvidia.com/en-us/data-center/a100/ najnowszej generacji to uniwersalny system do wszystkich zastosowań związanych ze sztuczną inteligencją (SI) i wykorzystaniem procesorów graficznych (GPU) do obliczeń, oraz symulacji biofizycznych (polimerowych). Superkomputer integruje w sobie osiem najnowszych zaawansowanych procesorów graficznych NVIDIA A100 Tensor Core oddając do dyspozycji pierwszy system SI o wydajności 5 PFLOPS i jednocześnie pierwszą w historii infrastrukturę, która może służyć zarówno przygotowaniu danych i analityki, jak też głębokiemu uczeniu i wnioskowaniu, oraz symulacjom biofizycznym. Dzięki projektowi powstanie unikalna, uniwersalna, szybka, skalowalna i łatwa do wdrożenia infrastruktura dla sztucznej inteligencji do interpretacji sekwencji DNA genomu ludzkiego w skali populacyjnej.

Ponad 500 tys zł na budowę przestrzennego modelu sieciowego zróżnicowania sekwencji i struktury genomu ludzkiego w skali populacyjnej dla Laboratorium Bioinformatyki i Genomiki Obliczeniowej z Wydziału Matematyki i Nauk Informacyjnych PW

Dr hab. Dariusz Plewczyński, kierownik Laboratorium Bioinformatyki i Genomiki Obliczeniowej Wydziału MiNI, został również laureatem pierwszej edycji konkursu PRELUDIUM BIS NCN (panel ST6).

Celem projektu „Przestrzenny model sieciowy zróżnicowania sekwencji i struktury genomu ludzkiego w skali populacyjnej" jest analiza wpływu wariantów strukturalnych (ang. structural variants, SV, takiej jak delecje, duplikacje, insercje, inwersje, translokacje, etc.) oraz polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (ang. single molecule polymorphism, SNP) na strukturę trójwymiarową genomu ludzkiego. Naukowcy starają się zrozumieć jak zmiana usieciowienia (zestawu pętli chromatynowych) genomu w różnych typach komórek zaburza ekspresję genów, a przez to prowadzi to procesu nowotworzenia.

Do realizacji projektu wykorzystane zostaną publiczne i prywatne wyniki doświadczeń wielko-skalowych bazujących na sekwencjonowaniu następnej generacji, oraz rozwijane w laboratorium metody obliczeniowe, takie jak statystyczna analiza danych, uczenie maszynowe oraz symulacje komputerowe.

Projekt zakończy opublikowanie serwisu internetowego oraz kodu źródłowego autorskiego algorytmu 3D-OME przewidującego strukturę trójwymiarową genomu ssaczego na podstawie danych z sekwencjonowania następnej generacji, teorii biopolimerów oraz własności biofizycznych chromatyny. Naukowcy pokazać, że modelowanie umożliwia opisanie transformacji lokalnej struktury trójwymiarowej chromatyny, oraz zaburzenia ekspresji genów znajdujących się w domenie genomicznej po wprowadzeniu zmiany sekwencji DNA (mutacji pojedynczego nukleotydu, delecji, duplikacji, insercji, etc.).

Profesor Dariusz Plewczyński poszukuje doktoranta, który pracować będzie w laboratorium: https://ww2.mini.pw.edu.pl/wp-content/uploads/PRELUDIUM_BIS_PhD_student_16062020.pdf.