Lösung des „Big-Data-Problems“: Cloud-Computing in der Bioinformatik

Zum Aufbau einer Cloud-Computing-Infrastruktur in der Bioinformatik erhält die Professur für Systembiologie an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) insgesamt 2,3 Millionen Euro.

Damit gehört die JLU zu den fünf ausgewählten Standorten in Deutschland, an denen eine zukunftsorientierte Rechnerinfrastruktur, eine sogenannte Cloud, etabliert wird. Die Cloud des Deutschen Netzwerks für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) soll dazu beitragen, den Engpass an Speicher- und Rechenkapazitäten in den Lebenswissenschaften zu beheben.

Bundesweit hat das BMBF für dieses Vorhaben in den Jahren 2016 und 2017 jeweils sechs Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Im vergangenen Jahr erhielt die JLU zunächst 1,2 Millionen Euro für den Aufbau der notwendigen Netzwerkinfrastrukturen und Rechenkapazitäten. Weitere 1,1 Millionen Euro wurden nun bewilligt, um insbesondere die Datenspeicherkapazitäten an die aktuellen Anforderungen anzupassen.

Das Deutsche Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) ist im März 2015 mit dem Ziel gestartet, das in den Lebenswissenschaften existierende „Big-Data-Problem“ in den Griff zu bekommen. Mit fortschrittlichen Untersuchungsmethoden werden heutzutage in den Lebenswissenschaften zum Beispiel bei Genomanalysen riesige Datenmengen erzeugt, die nur noch mit komplexen Bioinformatikprogrammen und großen Rechenanlagen analysiert werden können.

Um dem großflächigen Engpass bei der Bereitstellung adäquater Speicher- und Rechenkapazitäten zu begegnen, setzt das de.NBI-Netzwerk auf den Einsatz von zukunftsorientierten Cloud-Technologien. Beim Cloud-Computing werden umfangreiche Speicher- und Rechenressourcen über virtuelle Maschinen in zentralen Einrichtungen bereitgestellt und können je nach Bedarf flexibel genutzt werden. Durch dieses Konzept ergeben sich für die Nutzerinnen und Nutzer einer Cloud zahlreiche Vorteile, da beispielsweise auch ohne Investitionen in eine lokale Computer-Hardware umfangreiche Daten analysiert werden können.

„Mit der Einrichtung der de.NBI-Cloud greifen wir in der Bioinformatik den internationalen Trend auf, skalierbare Ansätze zur Analyse großer Datenmengen mit Hilfe von Cloud-Computing-Infrastrukturen zu entwickeln“, so Prof. Dr. Alexander Goesmann, Inhaber der Professur für Systembiologie an der JLU und Leiter des Projekts.

Als Gemeinschaftseinrichtung bieten die acht Zentren des de.NBI-Netzwerks bioinformatische Software-Pakete zur Unterstützung der Datenauswertung in Forschungsprojekten aus den Lebenswissenschaften und der Medizin an. Darüber hinaus organisieren die Leistungszentren Trainingskurse und bearbeiten Anfragen von Nutzerinnen und Nutzern.

Die de.NBI-Cloud wurde in den vergangenen Monaten an insgesamt fünf ausgewählten Standorten, nämlich in Gießen, Bielefeld, Heidelberg, Freiburg und Tübingen aufgebaut. Für den laufenden Betrieb der Cloud unterstützt das BMBF das Netzwerk mit sechs Wissenschaftlerstellen. Bereits seit Juni wird die Cloud am Standort Gießen aktiv genutzt. Im Rahmen einer einwöchigen Sommerschule konnten 25 Teilnehmerinnen und Teilnehmer erste praktische Erfahrungen in der Nutzung von Cloud-Computing-Ressourcen sammeln.

Kontakt

Prof. Dr. Alexander Goesmann
Bioinformatik und Systembiologie
Justus-Liebig-Universität Gießen
Heinrich-Buff-Ring 58, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-35800
E-Mail: alexander.goesmann@computational.bio.uni-giessen.de

http://www.computational.bio