Приложение N 7. Перечень комплексных проектов, выполняемых в 2005-2006 годах в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Информационно-телекоммуникационные системы" (VII очередь)

Приложение N 7
к приказу Федерального агентства
по науке и инновациям
от 9 июня 2005 г. N 95

Перечень
комплексных проектов, выполняемых в 2005-2006 годах в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Информационно-телекоммуникационные системы" (VII очередь)

Лот 1.

ИТ-КП.5/001. Разработка комплекса программных компонентов для компьютерного моделирования и дизайна в области постгеномной системной биологии (системная биология in silico).

1. Цель проекта: создание интегрированной информационно-компьютерной платформы для обеспечения организаций, работающих в области биоинженерии, биотехнологии, биомедицины и системной биологии конкурентоспособными средствами компьютерного анализа экспериментальных данных и компьютерного моделирования для ускорения исследований генов, геномов, молекулярно-биологических, молекулярно-генетических и метаболических систем и процессов, контролирующих функционирование клеток, тканей, органов и организмов, в ходе создания конкурентоспособных продуктов с целью их ускоренного внедрения в практику и вывода на рынок.

2. Основные требования к результатам проекта

2.1. Разрабатываемая информационно-компьютерная платформа должна являться единым комплексом, состоящим из взаимосвязанных модулей, предназначенных для использования в исследовании живых систем, создания новых методов диагностики, оптимизации процессов получения биологически активных соединений в биотехнологии, моделировании метаболических сетей и исследовании ген-генных взаимодействий.

2.1.1. Комплекс программных компонентов для компьютерного моделирования и дизайна в области постгеномной системной биологии (далее - Комплекс) должен состоять из следующих взаимосвязанных программных компонентов и баз данных:

2.1.1.1. Программный компонент поддержки эксперимента при изучении ген-генных взаимодействий в бактериальной клетке. Компонент должен обеспечивать анализ графов генных взаимодействий и установление их взаимоотношения с протеомой и белок-белковыми взаимодействиями;

2.1.1.2. Программный компонент для экспериментального дизайна искусственных молекулярно-генетических конструкций с заданными (принципиально улучшенными или качественно новыми) свойствами с целью их практического применения в биоинженерии, биотехнологии и медицине. Компонент должен обеспечивать эффективное предсказание новых конструкций для получения в биологически активных молекулах (белки, витамины, антибиотики и т.д.);

2.1.1.3. Программный компонент для решения задач бактериальной метаболомики и метаболической инженерии при оптимизации биотехнологических процессов;

2.1.1.4. Программный компонент для изучения механизмов функционирования бактериальных геномов и создания компьютерных моделей функционирования бактериальных клеток. Компонент должен обеспечивать проведение работ по моделированию многопараметрических систем бактериальных клеток с целью построения моделей их взаимодействия с организмом при развитии патологий (для биотехнологически значимых микроорганизмов);

2.1.1.5. Программный компонент создания генно-сенсорных устройств на основе бактериальных систем. Компонент должен обеспечивать программный продукт для анализа считывания сигнала и его интерпретации с единичных генетически модифицированных бактериальных клеток для ранней диагностики заболеваний человека;

2.1.1.6. Программный компонент для анализа экспериментальных данных по молекулярной эпидемиологии социально-значимых заболеваний и популяционному полиморфизму ДНК. Компонент должен обеспечивать анализ и интерпретацию результатов по выявлению предрасположенности к многофакторным генетически обусловленным заболеваниям человека;

2.1.1.7. Программный компонент для анализа экспериментальных данных при высокоточной генетической идентификации личности;

2.1.1.8. Программный компонент для компьютерного моделирования сложных пространственно-распределенных молекулярно-генетических систем и процессов, контролирующих морфогенез клеток, тканей и органов растений, ориентированного на применение в биоинженерии и биотехнологии для создания трансгенных растений с качественно новыми или улучшенными свойствами;

2.1.1.9. Программный компонент обеспечивающий интеграцию, хранение и эффективный анализ многопараметрических гетерогенных экспериментальных данных, получаемых высокопроизводительными методами системной биологии (транскриптомные, протеомные, метаболомные профили и др.);

2.1.1.10. Программные компоненты для компьютерной геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики, обеспечивающие реконструкцию сложных молекулярно-генетических и молекулярно-биологических систем на основе анализа гетерогенных экспериментальных данных по структурно-функциональной организации регуляторных районов генов, профилям экспрессии генов, метаболическим путям и регуляторным системам клетки;

2.1.1.11. Компьютерные базы данных и знаний, содержащие интегрированную информацию по структурно-функциональной организации и динамике молекулярно-генетических систем (от уровня гена до уровня целостного организма) с ориентацией на применение этих баз данных для математического моделирования сложных молекулярно-биологических и молекулярно-генетических систем и процессов.

2.1.2. Программные компоненты, перечисленные в п. 2.1.1, должны обеспечивать:

2.1.2.1. Функционирование серверных компонент с операционными системами Linux, а также клиентских компонент на операционных системах Windows XP, Windows 2000;

2.1.2.2. Интеграцию больших объемов разнородных, гетерогенных, распределенных, мультидисциплинарных биоинформационных ресурсов и вычислительных сервисов в области системной биологии, хранение и эффективный анализ многопараметрических гетерогенных экспериментальных данных, получаемых высокопроизводительными методами системной биологии (транскриптомные, протеомные, метаболомные профили и др.);

2.1.2.3. Возможность пополнения новой информацией и новыми сервисами; возможность автоматического поиска новых данных и вычислительных сервисов в области системной биологии в сети Интернет и автоматизированного добавления найденных ресурсов в компонент;

2.1.3. Программные компоненты, перечисленные в п. 2.1.1, должны быть пригодными для самостоятельного применения по назначению, а также обеспечивать программную совместимость между собой и образовывать следующие исполнения Комплекса:

Исполнение Комплекса	Входящие компоненты
Компьютерный анализ, моделирование и дизайн бактериальных молекулярно-генетических конструкций	2.1.1.1, 2.1.1.2, 2.1.1.3, 2.1.1.4, 2.1.1.9, 2.1.1.10, 2.1.1.11
Моделирование сложных пространственно-распределенных молекулярно-генетических систем	2.1.1.8, 2.1.1.9, 2.1.1.10, 2.1.1.11
Молекулярная эпидемиология и популяционный полиморфизм ДНК	2.1.1.5, 2.1.1.6, 2.1.1.7, 2.1.1.9

2.2. Экономические требования

2.2.1. Создаваемый Комплекс должен быть пригоден для внедрения и массового применения в биоинженерную, биотехнологическую и биомедицинскую отрасли науки и промышленности как в России, так и за рубежом при генерации новых знаний, проведении прикладных исследований и опытно-конструкторских разработок в таких областях системной биологии, как структурная и функциональная геномика, транскриптомика, протеомика, метаболомика и др.

2.2.2. Должны быть разработаны 2 бизнес-плана коммерциализации создаваемых технологий.

2.2.3. В ходе выполнения проекта должны быть продемонстрированы примеры коммерциализуемости создаваемых программных компонентов, в том числе - с выходом на зарубежные рынки.

2.2.4. В 2007-2008 годах должны быть обеспечены привлечение инвестиций и реализация продукции в объеме не менее 150,0 млн. рублей.

2.2.5. В результате выполнения проекта в 2005 году должно быть подано не менее 4 заявок на патенты, а в 2006 году - не менее 6.

2.2.6. Выполнение проекта должно способствовать развитию приборно-методической базы организаций, участвующих в проекте для проведения исследований в области системной компьютерной биологии.

2.2.7. Работа в рамках проекта должна осуществляться с привлечением молодых специалистов, студентов и аспирантов, учебных кафедр вузов (факультетов) биологического, биомедицинского, биотехнологического и информационно-вычислительного профиля.

2.2.8. Должны быть достигнуты значения индикаторов по мероприятиям Программы.

2.2.9. Научно-практические результаты работы должны быть патентно-чистыми и, при необходимости, защищены патентами Российской Федерации и стран - потенциальных потребителей.

3. Содержание основных работ по проекту

3.1. Разработка программных компонентов комплекса в соответствии с пунктом 2.1.1; разработка документации: руководства системного пользователя и руководства системного программиста.

3.2. Проведение испытаний компонентов и корректировка программ и программной документации по результатам испытаний.

3.3. Интегрирование программных компонентов в Комплекс.

3.4. Проведение испытаний Комплекса и корректировка программных компонентов и программной документации по результатам испытаний Комплекса.

3.5. Выбор СУБД, структурирование и наполнение компьютерной базы данных и знаний по структурно-функциональной организации и динамике молекулярно-генетических систем.

3.6. Отработка процедуры пополнения Комплекса новой информацией и новыми сервисами, автоматического поиска новых данных и вычислительных сервисов в области системной биологии в сети Интернет и автоматизированного добавления найденных ресурсов в компоненты.

3.7. Научно-организационное и методическое сопровождение патентования результатов интеллектуальной деятельности, полученных в результате выполнения проекта.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 70,0 млн. рублей, в том числе на 2005 год - 34,0 млн. рублей.

Ориентировочная разбивка лимита бюджетного финансирования по мероприятиям Программы, утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации N 540 от 12.10.2004 г. (Приложение N 1 к Программе), млн. руб
Номер мероприятия Программы в соответствии с перечнем программных мероприятий	1.3.	1.7.	1.9	1.10	2.2.	2.3.	2.10	Итого:
2005 г.	5,0	10,0	3,0	1,0	14,0	0,5	0,5	34,0
2006 г.	-	10,0	3,0	1,0	21,0	0,5	0,5	36,0

5. Объем средств из внебюджетных источников: всего - 16,2 млн. рублей, в том числе на 2005 год - 7,2 млн. рублей.

6. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.