Automation of periodic updates of the ValTrendsDB web database

Bc. Iveta Strnadová

Master's thesis

Abstract:

Určování struktury biomakromolekul posunuje naše chápání biologických procesů a podporuje další výzkum. Protože jsou struktury určování experimentálně, mohou se v nich vyskytovat drobné i zásadní chyby. V dnešní době je proto kladen důraz na validaci naměřených struktur a na zveřejňování metrik jejich kvality. Pro výzkumníky jsou také zajímavé trendy v kvalitě struktur a v jejich vlastnostech. ValTrendDB je webová služba, která byla vytvořena, aby poskytovala data o těchto trendech. V současné době je proces aktualizace dat pro ValTrendsDB prováděn s pomocí několika aplikací, které jsou náročné na údržbu, a manuálních akcí. Tato práce má za cíl zbavit současné řešení aktualizace dat pro ValTrendsDB jeho nedostatků. Byla provedena analýza existujícího řešení včetně určení slabých míst. Byla určena sada požadavků, která má nová aplikace splňovat. Následně bylo navrhnuto nové řešení aktualizace dat a jeho klíčové části byly detailně představeny. Během vývoje byl kladen důraz na implementaci zotavení se z chyb a na vytvoření strukturovaného kódu, který se bude snáze udržovat. Výsledná aplikace byla připravena pro nasazení do cloudu MetaCentra. V blízké době bude aplikace nasazena do produkčního prostředí ValTrendsDB.

Abstract:

Determining biomacromolecular structures has been crucial for advancing our understanding of biological processes and further research. However, the experimental origin of the structures inevitably invites errors. Great efforts have been focused on validating the structures and publishing their quality metrics. The biomolecular chemistry community is interested in discovering the trends in structure properties and quality metrics. To facilitate this, ValTrendsDB was implemented. Currently, the data update process for ValTrendsDB relies on a mix of hard-to-maintain applications and manual actions, which is not ideal. This thesis has addressed this issue by implementing a fully automatic update system for ValTrendsDB. The current solution was analyzed, and its drawbacks were identified. A new solution was designed and presented, incorporating the whole process of updating data for ValTrendsDB. An emphasis has been given to error recovery and a testable, maintainable code base. The deployment into MetaCentrum's cloud solution was prepared. The application will soon be deployed into the production environment of the ValTrendsDB.

Keywords

bioinformatics, biomacromolecule structure, ligand structure, structure validation, ValidatorDB, automatic updates, MotiveValidator, ValTrendsDB, Protein Data Bank, MetaCentrum

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 19. 6. 2024
• Supervisor: Mgr. Vladimír Horský, Ph.D.
• Reader: RNDr. Tomáš Raček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Software Engineering / Design and development of software systems