విషయము
- జెనోమిక్స్ యొక్క ప్రస్తుత మరియు భవిష్యత్తు
- జీనోమ్ మ్యాపింగ్ పరిశ్రమ యొక్క అవసరాలు
- పరిష్కారంలో ఏమి ఆశించబడింది?
- జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్‌కు హడూప్ ఎందుకు ఉత్తమ పరిష్కారం
- బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
- హడూప్ ఏమి చేయగలడు?
- హడూప్‌కు అవకాశాలు
- క్రాస్బౌ: నెక్స్ట్-జనరేషన్ డేటా మేనేజ్‌మెంట్ ప్లాట్‌ఫాం
- ఇతర హడూప్-బేస్డ్ జెనోమిక్స్ సాఫ్ట్‌వేర్
- ముగింపు
మూలం: A3701027 / Dreamstime.com
Takeaway:
జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్‌కు దాని మొత్తం డేటాను నిర్వహించడానికి శక్తివంతమైన సాంకేతిక సాధనాలు అవసరం, మరియు హడూప్ పని వరకు ఉంటుంది.
క్లినికల్ జెనోమిక్స్ అనేది మనోహరమైన విషయం, ఇక్కడ ప్రజలు త్వరితంగా మరియు ఖచ్చితమైన ఫలితాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి అత్యాధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలపై పని చేస్తున్నారు. మార్కెట్లో చాలా జీనోమ్ సీక్వెన్సర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, మరియు అవి పెటాబైట్ల సీక్వెన్స్ డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తున్నాయి, మరియు సీక్వెన్సింగ్ యొక్క పెరుగుదల సమీప భవిష్యత్తులో ఎక్సాబైట్ల డేటాను ఉత్పత్తి చేయబోతోంది. ఇక్కడ, సంక్లిష్ట జన్యుశాస్త్ర పని ప్రవాహాన్ని ప్రాసెస్ చేయడానికి హడూప్ సరైన వేదిక. హడూప్ భారీ మొత్తంలో సమాచారాన్ని నిల్వ చేయవచ్చు మరియు క్రమబద్ధీకరించగలదు మరియు అర్ధవంతమైన విశ్లేషణను కూడా అందిస్తుంది. (ఇది నిజంగా ఎంత డేటాను కలిగిస్తుందనే ఆలోచన పొందడానికి, అండర్స్టాండింగ్ బిట్స్, బైట్లు మరియు వాటి గుణకాలు చదవండి.)
జెనోమిక్స్ యొక్క ప్రస్తుత మరియు భవిష్యత్తు
నేడు, జన్యు మ్యాపింగ్ అభివృద్ధి గరిష్ట స్థాయికి చేరుకుంది. జెనోమిక్స్ పరిశ్రమతో సంబంధం ఉన్న చాలా మంది ఉత్సుకతతో విరుచుకుపడుతున్నారు, మరియు కొత్త అవకాశాలు తమను తాము ప్రదర్శిస్తున్నందున, మెరుగైన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం గంట యొక్క అవసరం. జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్ చాలా పునరావృత మరియు వనరు-ఇంటెన్సివ్ పని. 2013 లో మాత్రమే, సుమారు 15 పెటాబైట్ల డేటా ఉత్పత్తి చేయబడింది మరియు 2 వేల సీక్వెన్సర్లు మాత్రమే. ఈ దవడ-పడే మొత్తంలో 300 KB వరుస మానవ జన్యు డేటా ఉంది. డేటా ఉత్పత్తి రేటు వద్ద, 2018 నాటికి, ఒక ఎక్సాబైట్ డేటా ఉత్పత్తి అవుతుందని అంచనా వేయవచ్చు. ఇది సీక్వెన్సర్‌ల పెరుగుదల కారణంగా ఉంటుంది, ఇది ప్రతి పరుగుకు ఎక్కువ డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మరొక కారణం చాలా శక్తివంతమైన మరియు తక్కువ-ధర జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్ యంత్రాల రాక. 2008 నుండి, ఈ యంత్రాల ధర క్రమంగా తగ్గుతోంది. దీనికి కారణం శక్తివంతమైన తరువాతి తరం యంత్రాలు మార్కెట్లోకి ప్రవేశించాయి.
జీనోమ్ మ్యాపింగ్ పరిశ్రమ యొక్క అవసరాలు
మానవ జన్యువు నుండి సేకరించిన డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి కాంప్లెక్స్ అల్గోరిథంలు ఉపయోగించబడతాయి. అప్పుడు, ఈ సమాచారాన్ని నిల్వ చేయాలి. అసలు డేటాతో పోల్చడానికి భవిష్యత్తులో దీనిని సమీక్షించవచ్చు. 100 GB డేటాను ప్రాసెస్ చేయడం మరియు నిల్వ చేయడం చాలా కష్టం కాదు, ప్రత్యేకించి మీరు సీక్వెన్సింగ్ కేంద్రాలలో పనిచేసే శక్తివంతమైన యంత్రాలతో దీన్ని చేస్తున్నప్పుడు. ఈ డేటాను కేవలం 1,000 సిపియు గంటల్లో ప్రాసెస్ చేయవచ్చని అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి, కాబట్టి ఇది చాలా సులభం. సాంకేతిక పురోగతి రేటు వద్ద, జన్యు పరిశ్రమ త్వరలో కొన్ని సెకన్లలో వేలాది గిగాబైట్లను ప్రాసెస్ చేస్తుంది.
ఏదేమైనా, డేటా నిర్వహణ మరియు నిల్వ పద్ధతులు అంత త్వరగా అభివృద్ధి చెందవు, దీని కారణంగా, విలువైన డేటా యొక్క పెద్ద నష్టాన్ని ఆశించవచ్చు. ఇది నిజంగా అవాంఛనీయమైనది, ఎందుకంటే ఇది మానవ జన్యుశాస్త్రంలో సాధించిన పురోగతికి తీవ్రంగా ఆటంకం కలిగిస్తుంది. కాబట్టి, సులభంగా అప్‌డేట్ చేయగల సమర్థవంతమైన డేటా మేనేజ్‌మెంట్ టెక్నిక్ అవసరం చాలా ఎక్కువ. ముఖ్యంగా సమీప భవిష్యత్తులో ఇది ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ శక్తివంతమైన కంప్యూటర్లతో కూడిన పెద్ద ల్యాబ్‌ల నుండి చిన్న ఆసుపత్రులు మరియు ల్యాబ్‌లకు జన్యు మ్యాపింగ్ మారుతుంది.
పరిష్కారంలో ఏమి ఆశించబడింది?
కొత్త జెనోమిక్ సీక్వెన్సింగ్ పద్ధతులు కనుగొనబడిన మరియు అభివృద్ధి చేయబడుతున్న వేగం చాలా ఎక్కువ. ప్రధాన వ్యాధుల నిర్మూలనకు శక్తివంతమైన దశ రూపంలో వైద్య శాస్త్రానికి ఈ వేగం చాలా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. అయితే, ఈ పేస్ చాలా సవాలుగా ఉంటుంది.
సీక్వెన్సింగ్ ప్రాజెక్టుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పెద్ద మొత్తంలో డేటాను నిర్వహించే రూపంలో ఈ సవాలు వస్తుంది. కాబట్టి, సమర్థవంతమైన పరిష్కారం అవసరం, ఇది పెద్ద డేటాను నిల్వ చేయడానికి మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి సహాయపడుతుంది. ఈ పరిష్కారం చౌకగా మరియు వేగంగా ఉండాలి, అయితే అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఈ పరిష్కారం అందించిన విశ్లేషణ కూడా ఖచ్చితమైన మరియు స్థిరంగా ఉండాలి. కాబట్టి, సమస్యకు పరిష్కారం ఏమిటి? నిస్సందేహంగా, ఇది హడూప్. (హడూప్ ఉపయోగాల గురించి మరింత సమాచారం కోసం, సేవగా బిగ్ డేటా (హడూప్) గురించి 5 అంతర్దృష్టులను చూడండి.)
జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్‌కు హడూప్ ఎందుకు ఉత్తమ పరిష్కారం
జెనోమిక్స్ పరిశ్రమకు కావలసింది డేటాను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి, ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు భవిష్యత్తు ఉపయోగం కోసం నిల్వ చేయడానికి వారికి సహాయపడే ఒక గొప్ప పరిష్కారం. ఈ పరిష్కారం హడూప్ సాఫ్ట్‌వేర్‌తో సరైన సరిపోలికగా ఉంది. కాబట్టి, జీనోమిక్స్ పరిశ్రమ యొక్క ప్రస్తుత డేటా నిల్వ పద్ధతులను బాగా మెరుగుపరచగల పరిపూర్ణ పెద్ద డేటా మేనేజ్‌మెంట్ సాఫ్ట్‌వేర్‌గా హడూప్‌ను పరిగణించవచ్చు.
హడూప్ యొక్క నిజ-సమయ సామర్థ్యాలు జన్యు సీక్వెన్సర్‌లకు నిజ సమయంలో ఒకేసారి పెద్ద మొత్తంలో డేటాను విశ్లేషించడానికి మరియు నిల్వ చేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి. ఇది డేటా యొక్క భవిష్యత్తు వినియోగాన్ని కూడా అనుమతిస్తుంది. హడూప్ అనేక లెగసీ వ్యవస్థలను ఓడించగలదు, ఎందుకంటే ఇది వాటి కంటే చాలా వేగంగా మరియు నమ్మదగినది.
బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
సాఫ్ట్‌వేర్ నాణ్యత గురించి ఎవరూ పట్టించుకోనప్పుడు మీరు మీ ప్రోగ్రామింగ్ నైపుణ్యాలను మెరుగుపరచలేరు.
హడూప్ ఏమి చేయగలడు?
హడూప్ కారణంగా, జన్యుశాస్త్రం మరియు జన్యు శ్రేణి రంగంలో పెద్ద సంఖ్యలో అవకాశాలు మరియు అవకాశాలు తెరవబడ్డాయి. హడూప్ సమాంతర కంప్యూటింగ్ ఎంపికలను అందిస్తుంది, దీని వలన వేగంగా సీక్వెన్సింగ్ సాధ్యమవుతుంది. అలాగే, హడూప్ యొక్క మ్యాప్‌రెడ్యూస్ ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగించి, పెద్ద సంఖ్యలో జన్యువులను చాలా సులభంగా మ్యాప్ చేయవచ్చు. ఈ కారణంగా, హడూప్‌తో క్రమం చేయడం నిజంగా “నెక్స్ట్-జెన్” అవుతుంది మరియు చాలా తక్కువ క్లిష్టంగా ఉంటుంది.
హడూప్‌కు అవకాశాలు
హడూప్‌కు జన్యు పరిశ్రమలో అనేక అవకాశాలు ఉన్నాయి, అయితే ఉత్తమమైనది జీన్స్ & డెవలప్‌మెంట్ జర్నల్‌లో లిండా చిన్ యొక్క “మేకింగ్ సెన్స్ ఆఫ్ క్యాన్సర్ జెనోమిక్ డేటా” నుండి వచ్చింది. ఈ వ్యాసంలో, ఆధునిక జన్యుశాస్త్రం కొత్త తలుపులు ఎలా తెరిచిందో ఆమె చర్చిస్తుంది మరియు ఇది క్యాన్సర్ గురించి జన్యుసంబంధమైన సమాచారాన్ని కనుగొనడం వంటి అనేక సానుకూల ఫలితాలకు దారితీసింది. ఈ కారణంగా, క్యాన్సర్‌కు నివారణను కనుగొనటానికి మేము దగ్గరగా ఉన్నాము. ఏదేమైనా, ఈ రంగంలో మెరుగైన పరిశోధన సామర్థ్యం కోసం దీనికి కొంచెం ఎక్కువ శ్రద్ధ మరియు శక్తివంతమైన డేటా మేనేజ్‌మెంట్ అప్లికేషన్ అవసరం. హడూప్ దాని వేగం, శక్తి మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని నిరూపించడానికి ఇది ఉత్తమ అవకాశం.
క్రాస్బౌ: నెక్స్ట్-జనరేషన్ డేటా మేనేజ్‌మెంట్ ప్లాట్‌ఫాం
క్రాస్బో, ఇది జన్యు రీ-సీక్వెన్సింగ్ యొక్క విశ్లేషణ కోసం ఉద్దేశించిన సాఫ్ట్‌వేర్ పైప్‌లైన్, దీనికి ఉత్తమ పరిష్కారాలలో ఒకటి. ఇది బౌటీ అని పిలువబడే సీక్వెన్స్ డేటాను సమలేఖనం చేయడానికి శీఘ్ర అల్గోరిథం మరియు క్రమానుగత డేటాను పోల్చి పరిశీలించే శక్తివంతమైన అల్గోరిథం మధ్య హడూప్‌లోని అనుసంధానం యొక్క ఫలితం, అనగా సోప్‌ఎస్‌ఎన్‌పి అనే జన్యురూపం. ఇది అపాచీ హడూప్‌లో నిర్మించబడింది మరియు ఇది మ్యాప్‌రెడ్యూస్ ఫ్రేమ్‌వర్క్ అమలుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. క్రాస్బౌ పోర్టబుల్, స్కేలబుల్ మరియు క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ సాధనంగా కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
ఈ శక్తివంతమైన ఏకీకరణతో, 10 నోడ్‌లను కలిగి ఉన్న స్థానిక క్లస్టర్‌లో కేవలం ఒక రోజులో పూర్తి జన్యువును పరిశీలించవచ్చు. 40-నోడ్ క్లస్టర్‌తో, ఈ ప్రక్రియ మరింత వేగంగా ఉంటుంది మరియు మొత్తం cost 100 కంటే తక్కువ ఖర్చుతో కేవలం మూడు గంటల్లో పూర్తవుతుంది! క్రాస్బౌ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని పరీక్షించడానికి నిర్వహించిన ఒక అధ్యయనం ప్రతి జన్యువును 99 శాతం ఖచ్చితత్వంతో పోల్చగలదని తేలింది. క్రాస్బౌ యొక్క మరో ఉపయోగకరమైన లక్షణం ఏమిటంటే ఇది క్లౌడ్‌లో నడుస్తుంది. అందువల్ల, క్రాస్బో ఆస్పత్రుల వంటి వేలాది భవిష్యత్ సీక్వెన్సింగ్ కేంద్రాలను శక్తివంతమైన, ఖరీదైన కంప్యూటర్లు మరియు సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అవసరం లేకుండా పెద్ద మొత్తంలో జన్యు డేటాను క్రమం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఇతర హడూప్-బేస్డ్ జెనోమిక్స్ సాఫ్ట్‌వేర్
జెనోమిక్స్ ప్రపంచాన్ని మార్చడంలో హడూప్ యొక్క శక్తిని చాలా కంపెనీలు గుర్తించాయి. అధునాతన జన్యు శ్రేణి కోసం దాని సామర్థ్యాన్ని నొక్కడానికి వారు హడూప్‌ను తగిన విధంగా సవరించారు. ప్రసిద్ధ హడూప్-ఆధారిత జన్యు శ్రేణి పరిష్కారాల యొక్క కొన్ని ఉదాహరణలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి:
- హడూప్-బామ్: ఇది శక్తివంతమైన డేటా మేనేజ్‌మెంట్ సాధనం, ఇది జన్యురూపానికి సంబంధించిన జన్యుశాస్త్రానికి సంబంధించిన వివిధ కార్యకలాపాల కోసం హడూప్ యొక్క మ్యాప్‌రెడ్యూస్ ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగించుకుంటుంది. ఇది బైనరీ అలైన్‌మెంట్ / మ్యాప్ ఆకృతిలో పనిచేస్తుంది.
- క్లౌడ్‌బర్స్ట్: ఈ హడూప్-ఆధారిత పరిష్కారం 2009 లో సృష్టించబడింది. ఇది జన్యు శ్రేణులను పోల్చడంలో మరియు వ్యక్తిగత జన్యువులను మ్యాపింగ్ చేయడంలో చాలా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది. ఈ ప్రయోజనం కోసం రూపొందించిన మొదటి హడూప్ ఆధారిత అనువర్తనాల్లో ఇది కూడా ఒకటి.
ముగింపు
పెద్ద డేటా మరియు జెనోమిక్స్ పరిశ్రమల మధ్య అనుసంధానం ఆధునిక కాలంలో ఒక వరం అని రుజువు చేస్తోంది. క్యాన్సర్ వంటి అనేక వ్యాధుల చికిత్సలను కనుగొనడంలో ఈ వేదికలు ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి. జీనోమ్ మ్యాపింగ్ ద్వారా కనుగొనబడిన డేటాను అటువంటి వ్యాధుల నివారణ సమాచారం రూపొందించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. పెద్ద డేటా యొక్క ఆగమనాన్ని జన్యుశాస్త్ర ప్రపంచంలో ఒక మలుపుగా పరిగణించవచ్చు మరియు సమాచారాన్ని తెలివిగా ఉపయోగిస్తే, బహుశా ఆరోగ్య సంరక్షణ రంగంలో కూడా. ఈ క్షేత్రం ముందుకు సాగడానికి ఏకైక మార్గం హడూప్ వంటి సరైన డేటా మేనేజ్‌మెంట్ సాధనాలను ఉపయోగించడం.