VISIBIOweb: A web-based visualization and layout service for biological pathways
VISIBIOweb : Biyolojik yolaklar için web tabanlı görselleme ve mizanpaj servisi
- Tez No: 246604
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UĞUR DOĞRUSÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Biyolojik yolaklar, canlı bir hücre içersinde moleküller arasında gerçekleşen biyolojik tepkimeleri temsil ederler. Günümüzde genel ağdan erişilebilen biyolojik yolak verisi içeren veri tabanlarının sayısı yüzler mertebesindedir. Bu verilerin değişimi, ele alınması ve saklanması, gerek anlaşılabilirlik gerekse de toplananverilerin arttırılması açısından oldukça önemlidir. Bu gereksinimlerin bir sonucu olarak, toplanan verilerin anlamlı ve mantıklı bir düzende gruplanabilmesi için birçok biyolojik model geliştirilmiştir.Verilerin miktarı ve karmaşıklığı arttıça yolakların görsellenmesi kaçınılmaz bir ihtiyaç olmuştur. Çizgeler, yolakların modellenmesinde doğal olarak uygundurlar. Yolakların dinamik olarak görsel temsillerinin oluşturulması için çizge görselleme alanından yöntemler gerekmektedir. Sonuç olarak yolak verisini çizge biçiminde yorumlayarak görselleyen yazılım araçları ortaya çıkmıştır. Ne var ki, bu araçların birçoğu biyolojik modelin karmaşıklığının düzgün ele alınamaması, görselleme standardizasyonu eksikliği veya uzun yükleme adımlarının bulunması gibi nedenlerden ötürü yetersiz bulunmaktadır.Bu tez çalışmasında, açık kaynak kodlu olan ve BioPAX formatında saklanmış yolak modellerinin web tabanlı olarak görsellenmesi servisi veren VISIBIOweb geliştirilmiştir. Java prgoramlama dilinde Eclipse GEF kütüphanesi üzerine geliştirilen VISIBIOweb Apache Tomcat sunucusunda çalışmaktadır. Kullanıcı tarafında, sunucuda oluşturulan modelin görsellenmesi için Google Maps API kullanılmaktadır.VISIBIOweb yakınlaştırma, kaydırma ve çizge nesnelerini seçme gibi temel çizge görüntüleme özelliklerini desteklemektedir. Kullanıcılara, seçilen çizge özelliklerini listeleyen inceleme penceresi sağlanmıştır. Yüklenilen biyolojik model için oluşturulan görüntü sabit resim olarak kaydedilebilmektedir. Biyoljik modellerin görüntüleri tıpkı Google haritaları gibi saklanılarak başka web sayfalarının içerilerine konulabilmektedir. Oluşturulan çiizgenin mizanpaj bilgisi kullanıcılara XML formatında bir dosya ile sunulmaktadır. Böyle bir formatın geliştirilmesi, BioPAX formatı için resmi bir mizanpaj ilavesi geliştirme açısından iyi bir başlangıç noktasıdır.
Özet (Çeviri)
A biological pathway is a representation of biological reactions between molecules in a living cell. At present, there are hundreds of Internet-accessible databases storing biological pathway data. Exchanging, handling, and storing this data are crucial in terms of both providing understandability and allowing further enhancements on the gathered data. As a result of this necessity, many biological models were developed to cluster the data in a meaningful manner under a semantically reasonable hierarchy.As the amount and complexity of the data increases, visualization of pathways becomes inevitable. Graphs are inherently suitable for modeling pathways. The task of creating a visual representation for pathways dynamically requires methods from the area of graph visualization. As a result, many software systems, which can interpret the pathway data with a graph structure and visualize the constructed graph, emerged. However, many of these software systems are insufficient due to poor complexity handling of the underlying model, lack of visual standardization or long installation steps.In this thesis, we introduce VISIBIOweb, a new open-source and web-based visualization service for biological pathway models stored in BioPAX (Biological Pathways Exchange Language) format. VISIBIOweb runs on Apache Tomcat server and is implemented in Java based on Eclipse GEF (Graphical Editing Framework). Google Maps API is used on the client side as the core component to visualize the representation constructed on the server.VISIBIOweb supports basic graph viewing functionalities such as zooming, scrolling, and selection of graph objects. The inspector window is provided to view the properties of the selected graph object. Once the view for the uploaded biological model is created, it can be stored as a static image. The biological models can also be persisted and embedded within other web sites just like Google Maps. The layout information of the constructed graph is also provided in an XML-based format. The introduction of such a format is a good starting point to develop an official layout extension for BioPAX format.