Desarrollo de una aplicación web de análisis y consultas en una base de datos biológica

Abstract

[ES] Este proyecto presenta el desarrollo de una aplicación web responsive, alcanzable desde cualquier punto de acceso a la red, que está enfocada al almacenamiento de muestras genómicas y la facilitación del análisis sobre las mismas basado en el framework Django. Dicho sistema de consulta nace, en colaboración con la empresa SECUGEN, como herramienta de apoyo para el almacenamiento y estudio de la salida del software NextGENe V2.4. Para conseguir el objetivo mentado, ha sido desarrollada una interfaz gráfica para el envío y el procesamiento de las muestras en formato CSV, así como un sistema de consulta con un potente filtrado para el estudio sobre las muestras que permite trabajar sobre una única o todo el conjunto y localizar, así, en tiempos razonables, mutaciones de conjuntos de cromosomas, conjuntos de posiciones cromosómicas, genes concretos, posiciones cromosómicas referentes a mutaciones concretas y/o rangos de frecuencias de aparición. Además, es posible realizar anotaciones sobre las posiciones cromosómicas resultantes de la búsqueda. Gracias a una arquitectura basada en la filosofía del patrón de diseño Modelo-Vista-Controlador de Django, se consigue un acoplamiento débil, logrando una estricta separación de las partes de la aplicación. Es por ello que, pese a la utilización en concreto de MariaDB en este proyecto, queda disponible la fácil integración de otras bases de datos como PostgreSQL, MySQL, SQLite u Oracle. Con el fin de validar la aplicación, se ha puesto a disposición de la empresa la versión beta de la misma para su testeo y corrección de problemas, y obtener así un software útil y funcional.

[CA] Aquest projecte presenta el desenvolupament d'una aplicació web responsive, accesible desde qualsevol punt d’acces a la red, enfocada a l'emmagatzemament de mostres genòmiques i la facilitació de l'anàlisi sobre les mateixes basat en el framework Django. Dita aplicació naix, en col·laboració amb l’empres SECUGEN, com ferramenta de recolzament per l'emmagatzematge i estudi de l'eixida del software NetGENe V2.4. Per aconseguir l'objectiu esmentat ha sigut desenvolupada una interfície gràfica per l'enviament i processament de les mostres en format CSV, així com un buscador amb un potent filtratge per l'estudi sobre les mostres que permet treballar amb una única o tot el conjunt i localitzar així, en temps raonables, gens concrets, posicions cromosómiques referents a mutacions concretes i/o rangs de freqüències d’aparició. Gràcies a una arquitectura basada en la filosofia del patró de disseny Model-Vista-Controlador de Django, s'aconsegueix un acoblament dèbil assolint una estricta separació de les parts de l'aplicació. És per això que, malgrat la utilització en concret de MariaDB en aquest projecte, queda disponible la fàcil integració d'altres bases de dades com PostgreSQL, MySQL, SQLite o Oracle. Amb la fi de validar l'aplicació s'ha posat a disposició de l'empresa la versió beta de la mateixa, per al testeig i correcció de problemas, obtenint com resultat un software útil i funcional.

[EN] This paper presents the development of a responsive web application, which is accessible from any network access point. This application is destined to store genomic samples and to facilitate their analysis, based on the Django framework. This search application was born out, in collaboration with the company SECUGEN, as a support tool for the software NextGENe V2.4 to storage and to study its output. In order to achieve the aforementioned, a graphic interface that facilitates the sending and processing of the samples in a CSV file has been developed. Furthermore, a query system with a powerful filter allows working with a single sample or the whole set of them and localising, in reasonable times, chromosome mutations in organized groups, as well as chromosomal position groups, specific genes, chromosomal positions relating to particular mutations and/or their frequency ranges of occurrence. Thanks to an architecture based on the Django's Model-View-Controller philosophy design, a weak pattern of loose coupling is obtained, achieving so a strict separation of the different parts of the application. Therefore, despite working only with MariaDB in this project, some other databases, such as PostgreSQL, MySQL, SQLite or Oracle, can be easily integrated, if desired. In order to validate the application, a beta version of it has been made available to the company to test it and to correct the possible problems. The final result is an useful and functional software.