2D Gel Matching

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CAROL program

Dieses von der DFG geförderte Projekt wird gemeinsam vom Institut für Informatik der FU Berlin und dem Deutschen Herzzentrum Berlin bearbeitet. Gegenstand der Untersuchung sind 2-dimensionale Gelbilder, die durch hochauflösende Gelelektrophorese-Techniken erzeugt werden.

Bisher basiert die Auswertung von Gelbildern auf der Anwendung kommerzieller Gelanalysesystemen (z.B. PDQUEST, MELANIE etc.), die jedoch zeitaufwendige, manuelle Interaktionen durch erfahrene Spezialisten benötigen. Zielstellung des Projektes ist es, neue Algorithmen zur effektiven Gelanalyse, insbesondere zum Gelmatching, und zum Aufbau und zur Verwaltung von 2D-Gel Protein Datenbanken zu entwerfen und zu implementieren. Das Gelmatching soll sowohl für Gelbilder eines Labors (intra-laboratory comparison) als auch für den Vergleich von Gelbildern aus anderen Labors (inter-laboratory comparison), die über das World Wide Web zur Verfügung stehen, angewendet werden. Die zu entwickelnten Programme werden im Internet angeboten, um ein "Matching on the Net" durchzuführen.

Das Matching stellt eine der wesentlichen und auch zeitaufwendigsten Voraussetzungen für die quantitative und qualitative Datenanalyse von Protein-Gelbildern dar. Dabei sollen geometrische Verzerrungen, die bei der Herstellung von Proteinmustern auftreten, ausgeglichen werden. Die entsprechende algorithmische Problemstellung ist eine Variante der 2-dimensionalen Mustererkennung, wobei die besondere Schwierigkeit durch die geometrischen Verzerrungen gegeben ist. Das Vorhaben ist darauf gerichtet, auf Grundlage bekannter Verfahren zum Point Pattern Matching aus der Algorithmischen Geometrie neue Algorithmen für das Gel-Matching zu entwickeln. Wegen der Grundsätzlichkeit der Aufgabe des approximativen Point Pattern Matchings hat jeder Fortschritt bei der Bearbeitung dieses Problems auch große Bedeutung für verschiedenste andere Anwendungen.