- 1. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Mikel Egaa
Aranguren [email_address] http://mikeleganaaranguren.com
http://tinyurl.com/2u6vhqe
2.
- Informacin en Biologa Molecular 3. Life Sciences Semantic Web
(LSSW) 4. Open Biological and Biomedical Ontologies -OBO- (!LSSW)
5. Por qu no se aplica la LSSW? 6. Conclusiones
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular 7. Aplicacin
de la Web Semntica en Biologa Molecular Informacin en Biologa
Molecular 8. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular
Informacin en Biologa Molecular
-
- Secuencias 9. Datos de expresin 10. Relaciones evolutivas 11.
Estructuras 12. Interacciones 13. ...
-
- Datos Informacin Conocimiento
14.
- ... por la naturaleza misma de la informacin biolgica
-
- Compleja (Y no se puede abstraer!) 15. Cambiante 16. Producida
por muchos agentes diferentes 17. Grandes volmenes 18. Crecimiento
acelerado (ej. high throughput)
- ... por cmo hemos representado la informacin biolgica
-
- Diferentes recursos, diferentes esquemas 19. Crisis de
identidad 20. Para humanos, no para mquinas (Anotaciones,
literatura, ... ) 21. ...
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Informacin en
Biologa Molecular 22. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa
Molecular Informacin en Biologa Molecular It is quite depressive to
think that we are spending millions in grants for people to perform
experiments, produce new knowledge, hide this knowledge in a often
badly written text and then spend some more millions trying to
second guess what the authors really did and found Teresa K.
Attwood, Douglas B. Kell, Philip McDermott, James Marsh, Steve R.
Pettifer, and David Thorne. Calling international rescue: knowledge
lost in literature and data landslide! The Biochemical journal,
424(3):317333, December 2009. 23.
- Q708Y0Saccharomyces cerevisiae
- Ortlogos de Q708Y0 enSchizosaccharomyces pombe 24. Si algun
ortlogo esta en el ncleo (O partes del ncleo!), las protenas que
interaccionan con l por fosforilacin 25. Obtener los procesos de
regulacin en los que participan esas protenas 26. Afecta alguno de
esos procesos al ciclo celular?Cul?
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Informacin en
Biologa Molecular 27. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa
Molecular Informacin en Biologa Molecular
-
- Grandes volmenes de informacin desperdigados en la web
28. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Life
Sciences Semantic Web 29. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa
Molecular Life Sciences Semantic Web
30. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Life
Sciences Semantic Web
31. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Life
Sciences Semantic Web
- Biologa Molecular (Bioinformtica)
- Necesidades muy concretas de gestin de informacin 32. Muchos
usuarios dispuestos a crear contenido semntico
- Test case perfecto para la Web Semntica
-
- W3C Health Care and Life Sciences Interest Group 33.
http://www.w3.org/blog/hcls
34. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Life
Sciences Semantic Web Benjamin M. Good and Mark D. Wilkinson. The
life sciences semantic web is full of creeps! Brief Bioinform,
7(3):275286, September 2006.
- Globally unique and resolvable names for biological entities
35. Consistent standards for data representation 36. Consistent
standards for knowledge representation 37. Standard interface
definitions for data retrieval and processing
38. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Benjamin
M. Good and Mark D. Wilkinson. The life sciences semantic web is
full of creeps! Brief Bioinform, 7(3):275286, September 2006.
- Globally unique and resolvable names for biological entities:
LSID(?) 39. Consistent standards for data representation: RDF 40.
Consistent standards for knowledge representation: OWL 41. Standard
interface definitions for data retrieval and processing:Semantic
Web Services
Life Sciences Semantic Web 42. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- LSID (Life Sciences Identifiers): URNs
- urn:lsid:ipni.org:names:30000959-2
- URIs
-
- Bio2RDF (BANFF manifesto)
- http://tinyurl.com/39m9qru
-
- HCLS IG
- http://www.w3.org/2001/sw/hcls/notes/uris/
- Neurocommons
- http://neurocommons.org/page/URIs
- Shared Names
-
- http://neurocommons.org/page/Shared_names
Life Sciences Semantic Web 43. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- RDF (Resource Description Framework)
- Standard para representar datos en la WS
-
- http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/
Life Sciences Semantic Web 44. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- RDF (Resource Description Framework)
Life Sciences Semantic Web 45. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- Bio2RDFhttp://bio2rdf.org/
Life Sciences Semantic Web 46. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- Linking Open Drug Data (LODD)http://esw.w3.org/HCLSIG/LODD
- Ganador del triplify
challengehttp://triplify.org/Challenge/2009
Life Sciences Semantic Web 47. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
-
BioGatewayhttp://www.semantic-systems-biology.org/biogateway
Life Sciences Semantic Web
-
-
- Erick Antezana, Ward Blond, Mikel Egaa, Alistair Rutherford,
Robert Stevens, Bernard De Baets, Vladimir Mironov, Martin Kuiper.
BioGateway: a semantic systems biology tool for the life sciences.
BMC bioinformatics 2009, 10(Suppl 10):S11
48. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular
- OWL (Web Ontology Language)
Life Sciences Semantic Web 49. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- OWL (Web Ontology Language)
- Autodescriptivo (self-descriptive)
- datos + esquema en el mismo idioma
- OWA (Open World Assumption)
- el conocimiento en biologa molecular es necesariamente
incompleto
- Semantica monotnica 50. UNA (Unique Name Assumption)
- diferentes entradas en diferentes recursos se refieren a la
misma entidad
Life Sciences Semantic Web 51. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- OWL (Web Ontology Language)
- Inferencia (Reasoning) completa y eficiente
-
-
- Consultas 52. Clase-subclase 53. Individuo -> clase 54.
Consistencia
- URIs para entidades 55. Editores (Protg, TopBraid composer,
)
-
- APIs (OWL API, ...) 56. Razonadores (Pellet, FaCT++, Racer,
)
Life Sciences Semantic Web 57. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- Uso de OWL
- Vocabulario comn
- almacenar/integrar/reusar conocimiento
-
- Inferir conocimiento no evidente 58. Clasificacin de informacin
59. Consultas expresivas 60. Generacin de hiptesis 61. Consistencia
de la informacin 62. Al representar un dominio el razonador nos
dice las contradicciones que cometemos: nos obliga a definirnos 63.
Mantenimiento de conocimiento
Life Sciences Semantic Web 64. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- BioPAXhttp://www.biopax.org/
Life Sciences Semantic Web 65. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- Cell Cycle Ontologyhttp://www.semantic-systems-biology.org/cco
66. Erick Antezana, Mikel Egaa, Ward Blond, Aitzol Illarramendi,
Iaki Bilbao, Bernard De Baets, Robert Stevens, Vladimir Mironov,
and Martin Kuiper. The cell cycle ontology: an application ontology
for the representation and integrated analysis of the cell cycle
process. Genome Biology, 10(5):R58+, 2009
Life Sciences Semantic Web 67. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- OBIhttp://obi-ontology.org
Life Sciences Semantic Web 68. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- PhosphaBasehttp://www.bioinf.manchester.ac.uk/phosphabase/
Life Sciences Semantic Web 69. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular
- MGEDhttp://mged.sourceforge.net/
Life Sciences Semantic Web 70. Aplicacin de la Web Semntica en
Biologa Molecular Life Sciences Semantic Web
- A prototype KB for the Life Sciences 71.
http://www.w3.org/TR/hcls-kb/
72. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Life
Sciences Semantic Web
- A prototype KB for the Life Sciences 73.
http://www.w3.org/TR/hcls-kb/
74. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies (OBO) 75. Aplicacin de la Web
Semntica en Biologa Molecular Open Biological and Biomedical
Ontologies
- OBO Foundryhttp://www.obofoundry.org/
- Open 76. Common shared syntax 77. Unique identifier space 78.
Versions 79. Delineated content 80. Definitions 81. OBO Relation
Ontology 82. Well documented 83. Users 84. Collaboratively
85. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
86. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
- Gene Ontologyhttp://geneontology.org/
- TheGene Ontology Consortium. Gene Ontology: tool for the
unification of biology. Nature Genet. (2000) 25: 25-29
-
- Michael Bada, Robert Stevens, Carole Goble, Yolanda Gil,
Michael Ashburner, Judith A. Blake, J. Michael Cherry, Midori
Harris, and Suzanna Lewis. A Short Study on the Success of the Gene
Ontology . Web Semantics: Science, Services and Agents on the World
Wide Web, 1(2):235240, 2004.
-
- Vocabulario controlado para describir la funcin molecular, el
componente celular y el proceso biolgico de genes (Gene
Products)
87. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
- Gene Ontology:~ 32.500 trminos en una estructurais_a ,part_of
,regulates( + , - )
88. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
- Gene Ontology
- Integracin de recursos(anotaciones)
- Gene Ontology Annotation (GOA)
- Explotacin de la estructura
- Ontological analysis of gene expression data: current tools,
limitations, and open problems.Bioinformatics. 2005 Sep
15;21(18):3587-95. Epub 2005 Jun 30.
89. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
- Otras ontologas importantes: ChEBI, Cell Type, Sequence
Ontology, Phenotype Ontology, UberOntology, 90. Meta Ontologas
- Basic Formal Ontology (BFO) 91. OBO Relation Ontology (RO)
- OBO Foundry tiene mucho contenido de relativamente alta
calidad, pero 92. la mayora de las ontologas OBO son muy pobres
axiomticamente 93. OBO format
94. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
-
- No tiene una definicin semntica clara: Qu quieren decir las
expresiones en OBO?
- Mikel Egaa Aranguren, Sean Bechoffer, Phillip Lord, Ulrike
Sattler and Robert Stevens. Understanding and using the meaning of
statements in a bio-ontology: recasting the Gene Ontology in OWL.
BMC Bioinformatics 2007, 8:57
- Para usar inferencias, traducir a OWL
- Christine Golbreich, Matthew Horridge, Ian Horrocks, Boris
Motik, andRob Shearer. OBO and OWL: Leveraging semantic web
technologies for the life sciences. ISWC 2007, 4825:169-182,
2007
-
- o usar razonadores ad hoc:
-
-
- OBO Edit reasoner 95. OBD-SQL reasoner 96. OBO Language
(OBOL)
97. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
98. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
99. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Por qu no
se aplica LSSW? 100.
- Problema general en bioinformtica: los bilogos crean sus
propias soluciones artesanalmente y con afn de publicar
- Carole Goble, The Seven Deadly Sins of Bioinformatics:
-
- http://tinyurl.com/6nvoe4
- OBO es un ejemplo ms de artesana
- Cuando surgi GO, OWL no exista (y mucho menos Protg) 101. OWL
es anti-intuitivo (ej. OWA, !UNA, )
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Por qu no se
aplica LSSW? 102. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular
Por qu no se aplica LSSW?
- Carole Goble and Chris Wroe. The montagues and the capulets.
Comparative and functional genomics, 5(8):623 - 632, 2004
- A means to an end Content providers
- The end Mechanism providers
- Endurants, Perdurants, Being, Substance, Event
103.
- Las ontologas se disean para consumo humano (ej. Muchos axiomas
enterrados en anotaciones en GO)
- La prioridad es la integracin de recursos, no la representacin
de conocimiento
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Por qu no se
aplica LSSW?
- Axiomas expresivos en OWL
- OWL es difcil pero merece la pena
- Aprender a usar la potencia de OWL
104. Ingeniera ontolgica vs. ingeniera software DEXA 2010
(Deusto). Philosophy Goes Information Technology - A Critical
Reflection on Ontologies. Nick Falkner, University of Adelaide,
Australia.Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Por qu
no se aplica LSSW? 105. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa
Molecular Conclusiones 106.
- Para que LSSW se implante
- IDs (Shared Names?) 107. Bio-ontologas axiomticamente ricas (ms
funcionalidades): best practices (Ontology Design Patterns, )
-
-
- Mikel Egaa, Alan Rector, Robert Stevens, Erick Antezana.
Applying Ontology Design Patterns in bio-ontologies. EKAW 2008,
LNCS 5268, pp. 7-16
-
- Bio-ontologasconsensuadas :
- Upper Level Ontology 108. RO
- Menos Realism: bio-ontologas como medio, no como fin.
- Phillip Lord and Robert Stevens. Adding a little reality to
building ontologies for biology. PLoS ONE, 5(9):e12258, 2010.
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Conclusiones
109.
- Para que LSSW se implante:
-
- Herramientas
- OBO se adopt por OBO-Edit!
- Reasoning eficiente, predecible, y comprensible
-
- Demostracin de beneficios inmediatos de reasoning
- Consultas 110. Generacin de hiptesis 111. Mantenimiento
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Conclusiones
112.
- Reasoning comprensible
- http://owl.cs.manchester.ac.uk/explanation/
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Conclusiones
113. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular
Conclusiones
- Reasoning para mantenimiento
http://www.gong.manchester.ac.uk/odp/html/Normalisation.html
114. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Open
Biological and Biomedical Ontologies
- Reasoning para mantenimiento y consultas
- Gene Ontology Next Generation (GONG): ms axiomas con mnimo
esfuerzo 115. Mikel Egaa Aranguren, Chris Wroe, Carole Goble,
Robert Stevens. In situ migration of handcrafted ontologies to
Reason-able Forms. Data & Knowledge Engineering 2008, 66,
147-162
116.
- Life Sciences Semantic Web: 117. Killer app de Semantic
Web?
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Conclusiones
118. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Para saber
ms ... 119.
- Bio-ontologies SIG at ISMB (Intelligent Systems for Molecular
Biology)http://www.bio-ontologies.org.uk/ 120. SWAT4LS (Semantic
Web Applications and Tools for Life
Sciences)http://www.swat4ls.org/ 121. ICBO (International
Conference on Biomedical Ontology)http://icbo.buffalo.edu/
Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Para saber ms
... 122. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Para
saber ms ...
- EBI (European Bioinformatics Institute)http://www.ebi.ac.uk/
123. NCBO (National Center for Biomedical
Ontology)http://www.bioontology.org/ 124. Journal of Biomedical
Semantics http://www.jbiomedsem.com/ 125. Semantic Systems
Biologyhttp://www.semantic-systems-biology.org/ 126. Repositorios:
- http://bioportal.bioontology.org/ 127. http://obo.sf.net/ 128.
http://www.ebi.ac.uk/ontology-lookup/
129. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular Mi
trabajo en todo esto (Hasta ahora) 130. Aplicacin de la Web
Semntica en Biologa Molecular Mi trabajo en todo esto (hasta
ahora)
- Hacer SW ms fcil a los bilogos
- Ontology Design Patterns 131. OPPL 2 132. GONG 133. Tutoriales
OWL
- Construir recursos que usan SW
- Cell Cycle Ontology 134. BioGateway 135. OGO
- http://mikeleganaaranguren.wordpress.com/publications/
136. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa Molecular
Agradecimientos 137. Aplicacin de la Web Semntica en Biologa
Molecular Inspiracin para esta presentacin
- Michel Dumontier 138. Jesualdo Toms Fernndez Breis 139. Carlos
Tejo 140. Erick Antezana 141. Phil Lord 142. Robert Stevens