06.07.2023, 16:00 Uhr

Universität Wien
Besprechungsraum 4.34
Währinger Str. 29
1090 Wien

Titel: „Integrating public protein-protein interaction data into
the Virtual Reality platform VRNetzer“

Kurzfassung:
Der VRNetzer ist eine Softwareplattform für Netzwerkvisualisierung, die es ermöglicht, sehr
große, komplexe Netzwerke in einem immersiven Umfeld zu analysieren. Derzeit stehen
jedoch nur einige wenige Netzwerke zur Verfügung, und die Aufbereitung neuer Netzwerke
für eine Analyse in Virtual Reality kann für technisch weniger versierte Nutzer herausfordernd
sein.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wurden einige Werkzeuge und Funktionalitäten entwickelt,
welche zur Verbesserung der VRNetzer Plattform beitragen. Dazu gehören Erweiterungen
für das Back- und Frontend sowie die Ergänzung neuer, auf biomedizinische Forschung
angepasste, Inhalte.
Die erste Verbesserung besteht aus einem neuen, erweiterungsbasierten
System, das die Entwicklung eigener Inhalte wie neuer Analyse-Funktionen oder
Benutzeroberflächenelementen erleichtert und den Austausch mit anderen Nutzern ermöglicht.
In dieser Masterarbeit wurden zwei Erweiterungen entwickelt, die das Potenzial dieses
Systems hinsichtlich Interoperabilität und Modularität für zukünftige Entwicklungsprojekte
verdeutlichen. Beide Erweiterungen bringen ihren eigenen Quellcode, Benutzeroberflächen
und andere Ressourcen mit, die verwendet werden können, um die Funktionalität der
VRNetzer-Plattform zu erweitern. Insbesondere ermöglichen sie neue Verbindungen
zwischen dem VRNetzer und anderen Softwareanwendungen und Werkzeugen, die in der
biomedizinischen Forschung häufig verwendet werden.
StringEx ist die erste Erweiterung, welche die VRNetzer-Plattform mit Cytoscape verbindet.
In Kombination mit der Cytoscape-App VRNetzerApp ermöglicht sie den Export und das
Senden von Netzwerken an den VRNetzer sowie den Empfang von Netzwerken vom
VRNetzer. Hierdurch wird Nutzern des VRNetzer der Zugang zu hochwertigen Protein-
Protein-Interaktionsnetzwerken aus der etablierten STRING Datenbank (Search Tool For
Recurring Instances Of Neighbouring Genes) ermöglicht. StringEx erleichtert die Nutzung
dieser wertvollen Daten für VRNetzer-Nutzer, indem es nicht nur einen neuen Importweg
bietet, sondern auch eine angepasste Benutzeroberfläche für die Analyse von STRINGNetzwerken
bereitstellt. Dabei können Nutzer auch auf neun kuratierte STRING-Interaktome
biomedizinisch relevanter Organismen zurückgreifen die durch StringEx zu Verfügung gestellt
werden.
Mit der zweiten Erweiterung namens ProteinStructureFetch wird die Vorbereitung von
vorhergesagten Proteinstrukturen aus der AlphaFold Datenbank für eine Darstellung in
der Virtual Reality erleichtert. In Zusammenarbeit mit ChimeraX ermöglicht diese
Erweiterung die Untersuchung von Molekülstrukturen mit der VRNetzer-Plattform in 37
verschiedenen Darstellungen. So wird es möglich, die zugrunde liegenden komplexen
dreidimensionalen Molekularstrukturen zu analysieren, die normalerweise in einem Protein-
Protein-Interaktionsnetzwerk zu Knoten abstrahiert werden.