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El BGI gestiona la avalancha de datos de ADN con las GPU NVIDIA Tesla

 
 

El instituto de genómica más grande del mundo utiliza las GPU para acelerar su trabajo y abre paso a una nueva era de medicina personalizada y asequible

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Sebastien Januario
Product Public Relations Coordinator
Portugal / Spain
Tel: +33 (0) 1 55 63 16 51
Sjanuario@nvidia.com

Servidores del BGI basados en las GPU NVIDIA Tesla
Servidores del BGI basados en las GPU NVIDIA Tesla

PEKÍN — GTC ASIA — 14 de diciembre de 2011— NVIDIA ha comunicado que el BGI, el instituto de genómica más grande del mundo, ha reducido el tiempo de análisis de los datos de secuenciación del ADN de casi cuatro días a tan sólo seis horas utilizando un grupo de servidores basados en GPU NVIDIA® Tesla™.

Esta aceleración del proceso representa un paso fundamental para determinar, de una forma asequible, los elementos químicos que componen una molécula de ADN. El avance es clave para alcanzar el objetivo de reducir el coste de la secuenciación del genoma completo a 1000 dólares, el punto en el que sería posible utilizar la genómica en pruebas diagnósticas clínicas como parte de la atención al paciente.

El Dr. Bingqiang Wang, director del área de alta computación del BGI explica la importancia de este logro: “Estamos inundados por los datos que nuestras máquinas de secuenciación generan cada día. La aceleración de las aplicaciones de análisis del genoma en la GPU permite a los científicos digerir esos datos y conocer la naturaleza de las bacterias, las plantas y los seres humanos con una rapidez hasta ahora imposible. Esto abre la posibilidad de identificar medicamentos y tratamientos individualizados altamente eficaces y asequibles para los pacientes”.

Los investigadores y colaboradores del BGI han desarrollado tres aplicaciones de análisis de datos del genoma que se aceleran mediante las GPU Tesla:

  • SOAP3 aligner: alinea las lecturas cortas de la máquina de secuenciación del genoma con las secuencias de referencia existentes. Gracias a la aceleración en la GPU, la aplicación SOAP3 puede encontrar todas las secuencias que presenten 3 discrepancias (mismatches) en 10 segundos (por cada millón de lecturas), una operación que antes tardaba 10 minutos sin la aceleración en la GPU. Esto significa que ahora es posible realizar la secuenciación y el ensamblaje de los genomas con mucha más rapidez que antes para entender el estado de las enfermedades y sus posibles tratamientos en el futuro.
  • GSNP (detección del SNP): versión acelerada en la GPU del conocido software SOAPsnp, que detecta la variación del polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) en el ADN de un genoma. Estas variaciones del SNP del ADN pueden utilizarse para estudiar las diferentes formas en que los individuos desarrollan las enfermedades y responden a las bacterias, los virus y los medicamentos.
  • GAMA (herramienta de análisis de genotipos de alta resolución): busca la distribución de la aparición o la frecuencia de determinadas variantes genéticas, como el color de los ojos o la propensión a desarrollar un determinado cáncer en un conjunto de genes.

Según Sumit Gupta, director del área de productos Tesla de NVIDIA, “La única forma de conseguir el objetivo de secuenciación del genoma por 1000 dólares es utilizar tecnologías que faciliten y aceleren el análisis de los datos del ADN a un coste asequible. El cálculo en la GPU permite alcanzar velocidades que cambian por completo las reglas del juego en la ciencia y pueden reducir el coste y la complejidad de todo tipo de investigaciones”.

El BGI realiza un trabajo excepcional en la secuenciación de los genomas de una gran variedad de formas de vida que abarcan desde las plantas y la bacteria E.coli hasta el oso panda gigante. Su objetivo es desarrollar medicamentos más eficaces, mejorar la atención sanitaria y desarrollar alimentos mejorados genéticamente. Se prevé que la capacidad de secuenciación de este instituto superará pronto el equivalente a más de 700.000 genomas humanos al año, un incremento drástico con respecto a los primeros tiempos de la genómica en los que se tardaba 13 años en secuenciar un solo genoma.

Las GPU Tesla son aceleradores computacionales basados en la arquitectura de procesamiento paralelo NVIDIA CUDA®. Los desarrolladores de aplicaciones pueden acelerar sus trabajos utilizando los lenguajes de programación CUDA C, CUDA C++ y CUDA Fortran, o utilizando sencillos compiladores basados en directivas.

Para obtener más información sobre el BGI, visite su sitio web. Si quiere saber más sobre las GPU Tesla, entre en el sitio web de Tesla. Si quiere saber más sobre CUDA, visite el sitio web de CUDA.

En la sala de prensa de NVIDIA puede encontrar los últimos comunicados de prensa, información sobre la compañía y sus productos, así como vídeos/imágenes y otra información sobre NVIDIA.

NVIDIA
NVIDIA (NASDAQ: NVDA) mostró al mundo las posibilidades del chip de gráficos con la invención de la GPU en 1999. Hoy, sus procesadores son la base de una gran variedad de productos que abarcan desde smartphones a superordenadores. Los procesadores NVIDIA para móviles se utilizan en teléfonos celulares, tablets y sistemas de infoocio de los vehículos. Los jugadores de PC utilizan las GPU para dar vida a mundos espectaculares. Los profesionales las utilizan para crear efectos visuales en las películas y realizar todo tipo de diseños, desde palos de golf hasta grandes aviones comerciales. Por último, los investigadores aprovechan la potencia de la GPU para impulsar el avance de la ciencia a través de sistemas de alta computación. La compañía es propietaria de más de 2100 patentes en todo el mundo, algunas de las cuales proporcionan diseños y conceptos esenciales para la informática actual. Para obtener más información, entre en www.nvidia.es.

Algunas afirmaciones hechas en esta nota de prensa, incluidas (aunque no de forma exclusiva) las que se refieren a: los efectos, las ventajas y el impacto de las GPU NVIDIA Tesla, la arquitectura de cálculo paralelo NVIDIA CUDA y los compiladores basados en directivas, así como las repercusiones de las patentes de la compañía en la informática moderna, son expectativas de futuro sujetas a riesgos e incertidumbres que podrían materializarse de forma distinta a lo esperado. Entre los factores que podrían provocar unos resultados distintos a los esperados se incluyen: la situación de la economía mundial, nuestra dependencia de otras empresas para fabricar, ensamblar, empaquetar y probar nuestros productos, los efectos del desarrollo tecnológico y la competencia, el desarrollo de nuevos productos o tecnologías, o la mejora de nuestros productos y tecnologías, la aceptación de nuestros productos o los de nuestros partners por parte del mercado, los posibles defectos de diseño, fabricación o software, los cambios en la demanda y las preferencias del mercado, los cambios de las interfaces y los estándares del sector, la pérdida inesperada de rendimiento de nuestros productos o tecnologías al integrarse en los sistemas y otros factores publicados de forma regular por NVIDIA en informes (como el modelo 10-Q) que se hallan en poder de la comisión del mercado de valores de Estados Unidos (Securities and Exchange Commission). Las copias de tales informes están disponibles en las páginas web de NVIDIA y pueden consultarse sin coste alguno. Las afirmaciones aquí realizadas no garantizan resultados futuros y sólo tienen vigencia a fecha de hoy. Salvo que la ley disponga lo contrario, NVIDIA no tiene obligación alguna de actualizarlas para reflejar acontecimientos o circunstancias que puedan producirse en el futuro.

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