Tài liệu Ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý dữ liệu sinh vật biến đổi gen doc

Từ những năm 90, Hoa kỳ, Nhật bản và Châu Âu đã phát triển các công cụ truy cập và phân tích dữ liệu gen trên cơ sở ứng dụng các tiến bộ về công nghệ tin học như GenBank

Trang 1

Ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý dữ liệu sinh vật biến đổi gen

Nguyễn Duy Bình a , Đặng Trọng Lương b , Hoàng Dương Tùng c

a TS., Viện Khí tượng và Thủy văn, Bộ Môi trường và Tài nguyên b TS., Viện Di truyền Nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn c TS., Trung tâm Quan trắc và Dữ liệu Môi trường, Bộ Môi trường và Tài nguyên

An application of informatic technology in management of genetic modified

data

Abstract

In the year 2000, U.S scientists announced that they had launched what they said was a scientific revolution, that they had opened the book on human life Three years latter, in April

2003, they delivered a list – chemical by chemical – what the DNA in human genes is made of And since then, the amount of genomic data revealed by scientists around the world had became such enourmous that without database technology it is impossible to be handled efficiently The present study is among the first in Vietnam to store and manage GMO data in a database management system (DBMS) with the potentially Web powered access for the Vietnamese scientific community The system was designed and implemented at the Hanoi Institute of Genomatic Research with the available advanced computer science technologies such as NET and Web powered database Our GMO database is opened to be enlarge and its management software is robust and comprises of friendly user interfaces The paper presents the methods and technologies used to develop the system as well as the primary results of the study

1 Mở đầu

Khoảng thời gian cuối thế kỷ 21 nền khoa học kỹ thuật thế giới đã phát triển vượt bậc, đặc biệt là hai lĩnh vực công nghệ thông tin và công nghệ sinh học Công nghệ thông tin đã thúc đẩy sự phát triển của hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, kể cả công nghệ sinh học và phát sinh chuyên ngành mới có tên gọi là tin sinh học Tin sinh học (bioinformatics) là một lĩnh vực khoa học sử dụng các công nghệ của các ngành toán học ứng dụng, tin học, thống kê và khoa học máy tính để giải quyết các vấn đề sinh học [1] (Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)

Những lĩnh vực nghiên cứu chính của nó bao gồm bắt cặp trình tự (sequence alignment), bắt cặp cấu trúc protein (protein structural alignment), dự đoán cấu trúc protein (protein structure prediction), dự đoán biểu hiện gene (gene expression) và tương tác protein - protein (protein-protein interactions), và mô hình hóa quá trình tiến hoá Những mối quan tâm chính trong các dự án tin sinh học và sinh học tính toán là việc sử dụng các công cụ toán học để trích rút các thông tin hữu ích từ các dữ liệu gen thu nhận được từ các kĩ thuật sinh học Khối lượng dữ liệu gen thu nhận được từ các nghiên cứu sinh học gen trên toàn thế giới đã trở nên vô cùng to lớn và đặc biệt tốc độ tăng trưởng dữ liệu trong hai năm qua đã vượt quá mọi dự đoán trước đây Từ những năm

90, Hoa kỳ, Nhật bản và Châu Âu đã phát triển các công cụ truy cập và phân tích dữ liệu gen trên

cơ sở ứng dụng các tiến bộ về công nghệ tin học như GenBank của Trung tâm Quốc gia về Công nghệ Tin Sinh học (the National Center for Biotechnology Information, NCBI), Hoa kỳ, EMBL của Viện Công nghệ Tin Sinh học Châu Âu (the European Bioinformatics Institute, EBI), và DDBJ của Tổ chức Ngân hàng Dữ liệu Gen Nhật bản (the DNA Data Bank of Japan, DDBJ) Các CSDL này cho phép cập nhập tự do bất cứ dãy dữ liệu gen nào khi vừa mới phân tích xong Hiện nay GenBank chứa đựng hơn 30 triệu dữ liệu chuỗi gen được phân tích từ hơn 130 ngàn loài giống sinh vật, bao gồm hơn 36 tỉ nucleotit Ba tổ chức này đã liên tục trao đổi dữ liệu gen theo quy định của Tổ chức Hợp tác Dữ liệ u Chuỗi Nucleotit Quốc tế (the International Nucleotide Sequence Database Collaboration, INSDC) và về cơ bản đều bảo trì cùng một CSDL chuỗi gen trong khi việc cập nhập dữ liệu gen vẫn liên tục diễn ra hàng ngày từ các nhà nghiên cứu gen trên toàn thế giới Hình 1 diễn tả sự phát triển nhanh chóng về khối lượng dữ liệu của ba

Trang 2

Ngoài ba CSDL chính đã nêu trên còn có nhiều Website khác cung cấp khả năng truy cập dữ liệu gen như của Viện Whitehead Cam (the Whitehead Institute, TIGR) ở Cambridge, Massachusetts; và WormBase của Phòng Thí nghiệm Jackson (the Jackson Laboratory) ở Bar Harbor, Maine Thêm vào đó, có nhiều hệ thống máy tính tư nhân vẫn thường xuyên tải về tất cả các thông tin mới về gen vừa được cập nhập vào các site chính (US CGDBTG, 2003)

Các nghiên cứu về CSDL gen ở Việt nam hầu như mới bắt đầu trong thời gian gần đây, trong đó CSDL protein của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh (Cao Thị Ngọc Phượng, 2003) cho phép truy cập các thông tin nghiên cứu trong nước và nước ngoài Rõ ràng là vấn đề tạo các công cụ tin học cần thiết cho các cán bộ trong nước chuyên về sinh học cũng như về các khoa học kỹ thuật liên quan truy cập và

xử lý dữ liệu gen, đang trở nên rất bức thiết nhằm từng bước góp phần thu nhỏ khoảng cách trình độ nghiên cứu sinh học của Việt nam với thế giới

Bài báo này giới thiệu kết quả bước đầu nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu và phần mềm quản lý

dữ liệu sinh vật biến đổi gen CSDL Gen này có khả năng chia sẽ thông tin và quản trị dữ liệu sinh vật biến đổi gen nhằm đáp ứng yêu cầu truy nhập dữ liệu thông qua Internet Bài báo sẽ bắt đầu với phần phương pháp và thiết kế hệ thống CSDL và phần mềm quản lý trên cơ sở những yêu cầu chung, sau đó sẽ là phần trình bày kết quả đã đạt được và kết thúc với phần kết luận và các nội dung nghiên cứu trong tương lai

2 Phương pháp xây dựng hệ thống thông tin dữ liệu gen

Trình tự nghiên cứu thành lập hệ thống thông tin dữ liệu sinh vật biến đổi gen trong dề tài nghiên cứu này bao gồm đề ra các yêu cầu cơ bản cho hệ thống, xác dịnh những công nghệ và công cụ sẽ được sử dụng và thiết kế, lập trình xây dựng CSDL và phần mềm quản lý Tất cả những vấn đề này được trình bày trong phần tiếp theo

2.1 Yêu cầu hệ thống CSDL sinh vật biến đổi gen (HTCSDL Gen)

Trước hết HTCSDL Gen cần đáp ứng được yêu cầu phân loại, nhập liệu, cập nhập, xử lý thống kê, in ấn, và quản trị dữ liệu sinh vật biến đổi gen Ngoài ra HTCSDL Gen cần đáp ứng được các yêu cầu: (a) Có khả năng đáp ứng số lượng lớn người sử dụng truy cập đồng thời vào HTSCDL, tất cả có thể truy cập cùng một thời điểm thông qua Website; (b) Tích trữ số lượng lớn dữ liệu, kể cả dữ liệu về gen, sản phẩm sinh vật biến đổi gen và tài liệu tham khảo (online book); (c) Thời gian phản hồi và tốc độ truy cập nhanh; và (d) Yêu cầu về bảo mật và an toàn cho hệ thống

Hình 1 Sự tăng trưởng đột biến về khối lượng dữ liệu gen trong

thời gian gần đây ở ba CSDL gen GenBank, EMBL vaf DDBJ

(Nguồn: NCBI Website)

Trang 3

Chúng ta cũng cần xác định ở đây những yêu cầu quan trọng hàng đầu để kiểm tra quá trình thiết kế và xây dựng CSDL gen: (a) Cung cấp một CSDL Gen có khả năng chia sẽ thông tin cả trong mạng nội bộ của Viện Di truyền Nông nghiệp và mạng bên ngoài; (b) Tích trữ một cách có hệ thống các dự liệu sinh vật biến đổi gen theo yều cầu của Viện Di truyền Nông nghiệp; (c) CSDL được cài đặt tại máy chủ của Viện DTNN; phần mềm quản trị có khả năng cài đặt được cả ở các địa điểm khác theo yêu cầu; (d) Có khả năng đáp ứng được các yêu cầu về nâng cấp và mở rộng do công nghệ thông tin về CSDL và Web đang phát triển vượt bậc và thay đổi nhanh chóng; (e) Bảo đảm được độ tin cậy và an toàn của thông tin tích trữ; (f) Có khả năng hiển thị tiếng Việt nhằm đáp ứng yêu cầu của người sử dụng Việt nam; (g) Không đòi hỏi yêu cầu cao về phần cứng và phần mềm; và (h) Bảo đảm được các yêu cầu về bền vững của hệ thống (ví dụ sử dụng cấu trúc dữ liệu mở, các công nghệ thông tin phổ biến về tiêu chuẩn phần mềm, không quá phức tạp, thân thiện với người sử dụng, tài liệu hướng dẫn và cài đặt rõ ràng, dễ hiểu, v.v.)

2.2 Cấu trúc tổng thể

Để đạt được các mục tiêu và yêu cầu trên, hệ thống tin học trong nghiên cứu này bao gồm một cơ sở dự liệu sinh vật biến đổi gen và sản phẩm của chúng (CSDL Gen) và một Website hiển thị thông tin, giao tiếp với người truy cập và liên kết với các website khác như được trình bày ở Hình 2 Cụ thể trong đó: (a) Hệ thống CSDL Gen nhằm tích trữ dữ liệu gen và các dữ liệu liên quan kể cả tài liệu tham khảo như các bài báo, sách điện tử, v.v và Phần mềm quản lý CSDL Gen Phần mềm quản lý này bao gồm các module giao diện với người quản trị như nhập xuất, tìm kiếm, bảo trì, xử lý thống kê và hiển thị dữ liệu; (b) Website liên kết CSDL với internet để cung cấp thông tin cho người sử dụng mà đối tượng chính là người Việt nam đồng thời liên kết với các Websites khác về Gen trên thế giói

2.3 Biện pháp công nghệ thông tin

Nhằm đáp ứng các yêu cầu của Hệ thống CSDL Gen và phần mềm quản lý, nhất là yêu cầu về khả năng mở rộng CSDL trong tương lai, các công nghệ tin học sau đây đã được ứng dụng trong việc thiết kế và xây dựng CSDL Gen và phần mềm quản lý: Microsoft SQL Server 2000 (Microsoft Corporation, Santa Barbara, CA, Mỹ) dùng để thiết kế và xây dựng CSDL kể cả module bảo mật và quản trị người sử dụng; Microsoft Visual Studio NET 2003 là môi trường lập trình cơ bản; Microsoft NET Framework ver 1.1 là thư viện và công cụ hỗ trợ lập trình; System.Windows.Forms dùng để tạo lập các bảng giao diện; DeveXpress.NET ver 3.0

Hình 2 Cấu trúc tổng thể của Hệ Tin Sinh học Gen

Hê ̣ thô ́ ng Tin Sinh ho ̣ c Gen

WEBSITE

Giao diện với Người Truy cập

Web và

Liên kết

Giao diện với Người Truy cập

Web và

Liên kết

Biểu thị

Thông tin

Biểu thị

Thông tin

HT SCDL GEN

Cơ sở

dữ liệu

Cơ sở

dữ liệu

Cây trồng, Vật nuôi,

Vi sinh vật, Tài liệu, v.v.

Giao

diện

với

Người

Quản trị

Xuất Nhập Tìm kiếm Báo cáo

Trang 4

(Developer Express Inc., Las Vegas, Mỹ) là công cụ hỗ trợ lập trình cho Visual Studio NET trong việc thiết kế giao diện thân thiện với người sử dụng và biểu thị kết quả; VBeXpress.NET version 3.0 (Data Cast System, Inc., Dublin, Ireland) cũng là công cụ hỗ trợ để xây dựng các chương trình trên nền Net Framewrok đặc biệt rất tiện lợi khi thành lập các CSDL Stored Procedures

3 Kết quả và thảo luận

3.1 Cơ sở dữ liệu sinh vật biến đổi gen

3.1.1 Phần mềm cơ sở cho CSDL

Hiện nay kỹ thuật công nghệ về CSDL chủ yếu bao gồm hai loại: cấu trúc client–server (như SQL Server, Oracle, Apche) và cấu trúc file-server (như Jet 4.0 - Access 2003) Cấu trúc Jet 4.0 có sẵn trên hầu hết máy tính cá nhân nhưng có nhiều hạn chế Cấu trúc client–server như Oracle thì có ưu điểm vượt trội nhưng giá thành phần mềm quá đắt nên chỉ thích hợp với các công ty lớn như các công ty đa quốc gia Các server nguồn mở (như Apche) đang trong quá trình phát triển và tuy đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và cả ở Việt nam nhưng vẫn còn vấn đề về bảo mật dữ liệu Sau khi phân tích và xem xét các yếu tố liên quan, chủ yếu dựa trên cơ sở kinh phí và khả năng của nhóm, hệ thống CSDL gen trong khuôn khổ nghiên cứu này đã sử dụng cấu trúc client–server (MS SQL Server) nhằm đạt được các các tiêu chuẩn chính về số lượng người truy cập đồng thời, khối lượng dữ liệu tích trữ, hiệu suất, ghi nhận cập nhập và sử dụng, an toàn

dữ liệu, bảo mật, quản trị, bền vững hệ thống, giá thành và khả năng nâng cấp và chuyển đổi dữ liệu

3.1.2 Thiết kế CSDL

Nguyên tắc hàng đầu phải tuân thủ trong quá trình thiết kế CSDL Gen là phải bảo đảm cho sự mở rộng của cả CSDL và cả giao diện quản lý khi có yêu cầu Vấn đề thiết kế hợp lý các bảng dự liệu về cơ bản sẽ thỏa mãn được nguyên lý này Giải pháp tiếp theo là thành lập các chương trình SQL thành phần trong CSDL (stored procedures) bằng ngôn ngữ SQL Các chương trình con này có thể tiếp tục được bổ sung trong bất cứ thời điểm nào Cơ cấu dữ liệu của hệ thống CSDL Gen được trình bày như ở Hình 3 và thành phần của các bảng dự liệu cũng như các quan hệ dữ liệu theo dạng SQL Server 2000 được thể hiện như ở Hình 4

3.1.3 Quản trị SCDL Gen

Các phương thức quản trị Hệ thống CSDL Gen bao gồm: (a)Sao chép bảo trì định kỳ và tái lập toàn bộ CSDL khi cần thiết; (b) Công cụ để sao chép CSDL sang các hệ máy tính khác theo yêu cầu của người điều hành; (c) Cập nhập dữ liệu từ các nguồn khác nhau; (d) Thay đổi tình trạng của các tập dữ liệu; (e) Thay đổi mức độ sử dụng và thay đổi mật khẩu hiện hành; và (f) Bổ sung người sử dụng, xóa quyền sử dụng và mức độ sử dụng Các công cụ để thực hiện các quá trình nêu trên đều đã được hoàn thiện với MS SQL Server 2000

3.1.4 Phương pháp thành lập các module SQL

Việc thành lập các module SQL hiệu suất cao trước hết phải hình thành được các dòng lệnh SELECT chất lượng Lệnh SELECT cho phép ta sử dụng lệnh WHERE để giảm bớt lượng dữ liệu phải truy cập Dòng lệnh UPDATE và DELETE cũng có thể kết hợp với lệnh SELECT để có thể giảm bớt hơn nữa lượng dữ liệu mà chương trình phải xem xét

Trong CSDL dạng tích trữ dữ liệu như CSDL GMO thì vấn đề truy cập tìm kiếm đồng thời của nhiều người sử dụng là điều đặc biệt quan trọng Do vậy mức độ chính xác của các dòng lệnh SQL và sự kết hợp hài hòa của các chỉ số danh mục có tầm quan trọng sống còn Người lập trình module tìm kiếm phải giảm thiểu đến mức tối thiểu các tìm kiếm phức tạp vì trong tương lai số lượng sữ liệu có thể sẽ rất lớn và các tìm kiếm phức hợp sẽ gây khó khăn cho module tìm kiếm

Trang 5

Hình 3 Cấu trúc tổng thể của CSDL Gen và các Thành phần Dữ liệu

Tình trạng

Đặc tính (Chịu bệnh, Ảnh, v.v.)

Dữ liệu Gen

Mã Gen

Vector Đặc tính

Giới

Hệ thống TT GMO

CƠ SỞ DỰ LIỆU

(GMO)

Dữ liệu Sinh học

Các Dòng

Loài

Bài báo

Tài liệu Tham khảo

Sách điện tử

Tài liệu khác Loài

Cây trồng

Vật nuôi

Vi sinh

vật

Trang 6

Hình 4 Cấu trúc các bảng dự liệu.

Trang 7

Hiệu suất tìm kiếm cũng sẽ rất kém khi module truy vấn phải kết hợp một số lượng lớn các bảng dữ liệu Các nguyên tắc tiêu chuẩn (Powel, 2005) nhằm cải thiện hiệu suất module truy vấn sau đây đã được áp dụng: (a) Thiết kế CSDL trên cơ sở dòng lệnh SQL— Chất lượng các dòng lệnh SQL phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của kết quả giai đoạn thiết kế CSDL, nhất là cấu trúc của CSDL; (b) Nguyên tắc đơn giản hóa dòng lệnh—Bất kỳ chương trình con nào cũng có thể phân rã thành các chương trình đơn giản hơn (và nếu độc lập được thì càng tốt) Chương trình SQL đơn giản sẽ giúp cho người lập trình dễ dàng hiểu rõ ý nghĩa và vai trò của mỗi dòng lệnh SQL (c) Cấu trúc hợp lý các bảng dữ liệu tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập trình SQL; (d) Chia nhỏ dòng lệnh SQL—Việc phân rã có thể thực hiện được với các dòng lệnh SQL như các tìm kiếm và quản lý dữ liệu (INSERT, UPDATE, và DELETE) Không nên chia nhỏ các dòng lệnh không thuộc loại quản lý CSDL Việc lập trình SQL và hiệu suất tìm kiếm phụ thuộc hoàn toàn vào cấu trúc CSDL Các mã nguồn SQL luôn được thành lập trên cơ sở các bảng dữ liệu và các quan hệ giữa các bảng CSDL GMO hiện nay đã xây dựng được tất cả là 90 chương trình SQL (stored procedures) nhằm quản lý các dữ liệu và thực hiện các tìm kiếm

3.2 Phần mềm quản lý SCDL

Phần mềm quản trị CSDL Gen đã được thiết kế theo tiêu chuẩn thân thiện và dễ sử dụng Phần mềm này cho phép thực hiện các công đoạn quản lý dữ liệu bằng các giao diện với người

sử dụng như sau: (a) Nhập dự liệu vào CSDL; (b) Xem xét và kiểm tra dữ liệu qua bảng biểu, đồ thị và báo cáo; (c ) Sữa đổi và chỉnh lý dữ liệu; (d) Biên tập nội dung dữ liệu; và (e) Truy cập chức năng quản trị dữ liệu (quyền sử dụng, nhập dữ liệu, v.v.) Như vậy các giao diện của Phần mềm quản lý chỉ được thiết kế và xây dựng dành cho những người quản trị và cập nhập CSDL Gen mặc dù người quản trị cũng có thể sử dụng các công cụ có sẵn của SQL Server để thực hiện các công việc này

Các giao diện đã được cài đặt cả trong máy chủ của Hệ thống CSDL và cả trong các máy nối

mạng với máy chủ theo yêu cầu của người điều hành, bao gồm 5 giao diện chính: (a) Giao diện

điều khiển chung: Giao diện điều khiển chính cung cấp các đường dẫn đi vào các chức năng

nhập xuất dữ liệu, thể hiện, xử lý và quản lý dữ liệu Hệ thống các thanh menu cũng giúp người

sử dụng cập nhập được các thông số điều khiển hệ thống; (b) Giao diện biểu thị và xuất dữ liệu:

Giao diện này cho phép người sử dụng xem xét, sữa đổi và xuất dữ liệu ra file ở dạng Microsoft Excel Tất cả dữ liệu trong CSDL đều có thể được thể hiện trên màn hình máy tính và có thể được chỉnh sửa tùy theo quyết định của người quản trị dữ liệu Các thành phần hiện nay của CSDL bao gồm dữ liệu về giới, về loài, tình trạng, phương pháp biến nạp, nơi phê chuẩn, kiểu

phê chuẩn, phương pháp xác định GMO, phương pháp tách chiết ADN và cặp mồi.; (c) Giao

diện cập nhập dữ liệu mới: Giao diện này khi mở ra sẽ thể hiện qua bốn Tab: thông tin chung về

dòng, đặc điểm của dòng, những phê chuẩn biến đổi gen và phương pháp xác định GMO liên

quan đến dòng biến đổi gen; (d) Giao diện tìm kiếm: Phần mềm được thiết kế để người sử dụng

có thể tìm kiếm thông qua các thông số khác như tên dòng, tình trạng, đặc điểm của dòng, nơi

phê chuẩn cũng như kiểu phê chuẩn; và (e) Công cụ báo cáo: Công cụ báo cáo có chức năng

trình bày trên màn hình các bảng dự liệu và sau đó có thể chuyển bảng đó sang máy in theo yêu cầu của người sử dụng

Nội dung mã nguồn của phần mềm quản trị CSDL GMO được trình bày trong bài báo này dưới dạng các bảng tóm tắt thành phần Hình 6 và hình 7 là ví dụ các bảng tổng kết các sub và hàm của hai thành phần chính trong phần mềm quản lý CSDL sinh vật biến đổi gen Các sub và hàm riêng (chỉ có tác dụng trong khuôn khổ bảng giao diện hay chương trình thành phần) có kí

hiệu [-] ở đầu dòng Còn các sub và hàm có hiệu lực trong cả phần mềm được bắt đầu bằng kí

hiệu [+] Sơ đồ này nên được nghiên cứu cùng với mã nguồn để có thể hiểu được chi tiết phần

mềm Module Main() kiểm soát công đoạn khởi động hệ thống, chương trình và biểu thị các giao diện của phần mềm quản lý Modules vhv.Entities và vhv.Common trong Hình 6 là các module có chức năng riêng biệt

Trang 8

Module Common tập hợp các biến số, hàm số và sub chung của phần mềm Module vhv.Entities bao gồm 51 classes chia thành ba loại classes: coltbl, daltbl và statbl Mỗi loại class được thiết kế và xây dựng với nhiều tính chất, hàm và chương trình con nhằm kế nối và quản lý 17 bảng dữ liệu trong hệ thống CSDL gen Loại class coltbl kế thừa chức năng của classes VBeXpress Collection, loại class statbl kế thừa chức năng của classes VBeXpressStatefull và loại class daltbl kế thừa các chức năng về xử lý hệ thống Cấu trúc mã nguồn của các thành phần modules và forms còn lại của phần mềm quản lý như các bảng giao diện chức năng, các bảng giao diện chỉnh sữa CSDL và module xuất dữ liệu được trình bày chi tiết trong Nguyễn Duy Bình (2006)

Hình 5 Giao diện cập nhập dữ liệu

Module: Entities.vb

+ 17 VBeXpres Collection Classes coltbl + 17 System Classes daltbl

+ 17 VBeXpress Statefull Classes statbl

Module: Main.vb

+ Sub Main ()

+ Property Splash

+ Property frmMain

+ Property frmLogon

+ Function PreInstances()

+ Sub DisplayMainScreen()

+ Sub InitClass()

+ Sub ConnectToDatabase()

+ Sub DisplaySplashScreen()

+ Sub DisplayMainScreen()

DisplayLogonScreen()

Module: Common.vb

+ Class Global + Class MyMess + Class ProcessNull + Class sqlHelper + Class SqlHelperParametrCache

Trang 9

Hình 6 Nội dung các chương trình thành phần (modules).

Hình 7 Nội dung bản giao diện chính (form frmMain)

frmMain: #Region “Danh

+ mnuDMADN_ItemClick ()

+ mnuDMBienNap_ItemClickn()

+ mnuDMGioi_ItemClick ()

+ mnuDMLoai_ItemClick ()

+ mnuDMGMO_ItemClickn()

+ mnuDMGOM_ItemClick ()

+ mnuDMKieuPC_ItemClick ()

+ mnuDMNoiPC_ItemClick ()

+ mnuDMTinhTrang_ItemClick()

+ BarGioi_LinkClicked ()

frmMain: Sub & Functions

+ BarGiaoDien_ItemClick () + BarLargeButtonItem5_ItemClick () + BarButtonItem5_ItemClick () + frmMain_Load ()

+ DrawBG () + xMDIClient_Resize () + BarThemMoi_LinkClicked () + BarButtonItem6_ItemClick () + BarButtonItem7_ItemClick () + BarButtonItem8_ItemClick () + BarChucNangChinh_CheckedChanged () + DockPanel1_ClosedPanel ()

+ butAbout_ItemClick () + mnuThemMoi_ItemClick () + mnuTKDong_ItemClick () + BarDong_LinkClicked ()

frmMain: Controls

+ BarManager1 () + DefaultLookAndFeel1 () + DockManager1 () + DockPanel1_Container () + DockPanel1 ()

Trang 10

4 Kết luận và đề xuất

Hệ thống thông tin dữ liệu sinh vật biến đổi gen (HTTTDLGen) đã được thiết kế và xây dựng trên cơ sở áp dụng những tiến bộ công nghệ thông tin mới, kể cả lập trình đối tượng trên nền NET, nhằm đáp đáp ứng các yêu cầu về nhập liệu, cập nhập, xử lý thống kê, in ấn, và quản trị dữ liệu sinh vật biến đổi gen Ngoài ra HTTTDL Gen đã đáp ứng được các yêu cầu khác của một hệ thống thông tin liên kết với Web và có khả năng mở rộng

Công nghệ lập trình ứng dụng để xây dựng phần mềm có sự kết hợp với các phần mềm lập trình có sẵn trên thị trường nên đã giảm thiểu đến mức thấp nhất thời gian lập trình Hệ thống CSDL và phần mềm quản trị kèm theo bao gồm đầy đủ các công cụ giao diện thân thiện với người sử dụng, kể cả các công cụ tìm kiếm, tạo điều kiện kết nối và khả năng mở rộng trong tương lai

Hệ thống thông tin CSDL sinh vật biến đổi gen đã được cài đặt và triển khai nhập dữ liệu tại Viện Di truyền Nông nghiệp bắt đầu từ tháng 12/2006 và cho đến nay khối lượng dữ liệu đã lên đến hơn 20000 bộ gen Tuy vậy, cũng giống như bất cứ một sản phẩm tin học nào khác do tốc độ biến đổi to lớn của công nghệ thông tin, hệ thống này vẫn cần được nghiên cứu bổ sung và cải tiến liên tục Phần mềm quản lý hiện nay chủ yếu chỉ gồm các công cụ quản trị CSDL nên cần bổ sung các công cụ xử lý thống kê dữ liệu Các công cụ phân tích phân loại so sánh các cặp gen cũng cần được hoàn thiện Website khai thác khả năng hệ thống CSDL cũng còn nhiều hạn chế như chưa có công cụ cập nhập và trình duyệt dữ liệu của người truy cập

Phần mềm nguồn mở đã và đang phát triển và rất có khả nằng được phổ biến rộng rãi trong tương lai CSDL trong HTTTDL Gen được xây dựng trên cơ sở phần mềm Microsoft Server

2000 nên cần thiết có thêm công cụ chuyển hóa sang nền phần mềm nguồn mở

Tài liệu Tham khảo

1 Ambler, S W 2005 User Interface Design: Tips and Techniques AmbySoft Inc White

Paper

2 Arthur M Lesk, 2002 Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press Inc., New

York, U.S.A 765 pages

3 Cao Thị Ngọc Phượng, Ngô Phước Dậu, Đỗ Anh Tuấn, Trần Linh Thước, Jugen Pleiss

2003 Xây dựng CSDL protein phục vụ nghiên cứu sinh học trường hợp chitinase và chitosanase Báo cáo Hội nghị Công nghệ Sinh học Toàn quốc, Hà nội, tr 1214-1218

4 Đặng Trọng Lương, 2004 Nghiên cứu ứng dụng tin sinh học để quản lý an toàn sinh học

sinh vật biến đổi gen và sản phẩm của chúng Thuyết minh Đề tài NCKH Hà nội , Việt

nam 37 trang

5 David Taniar and Johanna Wenny Rahayu 2003 Web-Powered Databases Idea Group

Publishing Australia 340 pages

6 Lowy Juval 2005 Programming NET Components O'Reilly Publisher Sebastopol, CA.

U.S.A 648 pagees

7 Nguyễn Văn Cách, 2006 Giáo trình tin sinh học Đại học Bách khoa Hà nội 143 trang

8 Nguyễn Duy Bình 2006 Ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý dữ liệu sinh vật biến

đổi gen Báo cáo Hội thảo NCKH Viện Di truyền Nông nghiệp Hà nội, tháng 1/2006.

9 Smith, Gina 2005 The genomics age : how DNA technology is transforming the way we

live and who we are American Management Association, New York, U.S.A 214 pages.

10 The DNA Data Bank of Japan http:/www.ebi.ac.uk/ index.html.

11 The European BioInformatics Institute http:/www.ebi.ac.uk/ index.html.

12 The National Center for Biotechnology Information Genbank http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/

Genbank/index.html.

13 US Committee on Genomics Databases for Bioterrorism Threat Agents (US CGDBTG),

2004 Seeking security: Pathogens, Open access and Genome databases The National

Academies Press, Washington D.C., U.S.A 88 pages

Tiêu đề	Ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý dữ liệu sinh vật biến đổi gen
Tác giả	Nguyễn Duy Bình, Đặng Trọng Lương, Hoàng Dương Tùng
Chuyên ngành	Tin học sinh học
Thể loại	Bài báo khoa học

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	425,5 KB