RICERCA ITALIANA     

Algoritmi per la Scoperta e Ritrovamento di Patterns in Strutture Discrete, con Applicazioni alla Bioinformatica

Università degli Studi di Palermo

Abstract

Questo progetto di ricerca si colloca nell'area dell'Informatica, in particolare dell'Algoritmica, con significative ricadute applicative sulla BioInformatica. Lo studio e il progetto di algoritmi efficienti per la ricerca e l'analisi di strutture discrete, quali stringhe, matrici, alberi e grafi, riveste un ruolo cruciale nelle applicazioni bioinformatiche e non solo. Infatti questi algoritmi consentono sia di individuare sotto-strutture specifiche all'interno di strutture più grandi che di scoprire nuove strutture aventi caratteristiche funzionali interessanti. Si consideri ad esempio la ricerca di una espressione regolare in una sequenza data, o l'individuazione di un motivo in una interazione fra proteine. La Bioinformatica fornisce problemi algoritmici interessanti e realistici su numerose strutture discrete, e dati interessanti per valutare la qualità degli algoritmi proposti.

Questo progetto nasce nell'area dell'Informatica, ma i gruppi di ricerca coinvolti hanno instaurato da tempo una serie di collaborazioni con Biologi Molecolari che si sono concretizzate in progetti di ricerca nazionali e internazionali. Per il presente progetto si è costituito un team bi-nazionale che dispone di competenze complementari e persegue tre obiettivi principali. (1) Studiare e migliorare i metodi algoritmici più avanzati che sono alla base delle applicazioni bioinformatiche. Alcuni di questi metodi sono stati ottenuti da ricercatori che partecipano al progetto. (2>>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Raffaele GIANCARLO, Universita' degli Studi di PALERMO

Obiettivo del Finanziamento

Il progetto si focalizza sullo studio e la realizzazione di metodi algoritmici e combinatori per la ricerca (Pattern Matching) e la scoperta (Discovery) di strutture discrete, quali stringhe, matrici, alberi e grafi, con particolare enfasi su alcune applicazioni bioinformatiche. L'obiettivo di questi metodi, quando applicati a biosequenze o reti metaboliche, è quello di individuare e predire automaticamente ""strutture biologiche"" che possano prendere la forma di ""motivi"" o ""sequenze"" lineari, ad es. in siti regolatori, o più complesse forme spaziali, come nelle reti di interazione e nella struttura proteica 3D. In questo ambito, l'algoritmica gioca un ruolo cruciale sia in termini di progetto di metodi computazionali efficienti per l'individuazione di questi pattern/motivi, che per gli aspetti concreti di ingegnerizzazione e sviluppo delle applicazioni.

Il progetto coinvolge in Italia e Israele numerosi ricercatori internazionalmente riconosciuti e con competenze complementari e altamente qualificate. Esso si fonda su un'eredità di collaborazioni spontanee fra i gruppi di ricerca coinvolti che risalgono agli inizi degli anni '80 e che hanno prodotto numerosi e significativi risultati scientifici. Questo progetto costituisce una opportunità unica per stabilire una collaborazione formale e di lungo termine fra ricercatori italiani e israeliani nell'ambito di ricerca suddetto. Questa collaborazione si instaurerebbe tra due team considerati internazionalmente>>>

Durata

36 mesi