Navigation und Service

Ausschreibender Bereich: IBG-1 - Biotechnologie
Kennziffer: 2021M-005, Biotechnologie, Biologie, Informatik

Master- / Bachelorarbeit mit Praxissemester: Back-end-Entwicklung im Rahmen von BioCatHub

Hintergrund
Datenerfassung in der Biokatalyse ist eine große Herausforderung. Bei fast allen Experimenten gibt es eine große Anzahl an verschiedenen experimentellen Aufbauten, Reaktionsparametern, Messmethoden, Datentypen und Dateiformaten. Die ganze Vielfalt zu nutzen ist bei der Entwicklung neuer Methoden und Verfahren vorteilhaft.

Sie erschwert jedoch den Austausch und die Wiederverwendbarkeit experimenteller Daten. Da nicht alle experimentellen Daten, insbesondere solche mit negativen Ergebnissen, veröffentlicht werden, können wichtige Informationen verloren gehen. So kann es passieren, dass Experimente ohne Erkenntnisgewinn unnötigerweise vielfach wiederholt werden, was zu einer großen Ressourcen und Zeitverschwendung führt.

Zusätzlich fordern immer mehr Förderorganisationen, wie z.B. die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG), eine standardisierte Erfassung von experimentellen Daten, nach den FAIR–Datenprinzipien.

Um experimentelle Daten wiederverwendbar zu speichern und die Vorgaben der Förderorganisationen zu erfüllen, wird das BioCatHub entwickelt (https://biocathubangular.herokuapp.com). BioCatHub ist eine webbasierte Anwendung zur standardisierten Erfassung von experimentellen Daten in der Biokatalyse. Ziel ist es, dem Experimentator ein Werkzeug bereitzustellen, mit welchem er seine experimentelle Daten einfach und komplett erfassen, automatisiert auswerten
und visualisieren kann. Nach Hochladen der Primärdaten werden diese von BioCatHub prozessiert und können anschließend in verschiedene Dateiformate exportiert und z.B in ein Laborbuch eingefügt werden. Dabei handelt es sich bei BioCatHub nicht um ein starres Konzept, sondern um ein dynamisches System welches kontinuierlich weiterentwickelt wird.

Darüber hinaus werden Daten in das neuartige EnzymeML-Dateiformat überführt, wodurch die direkte Weitergabe an verschiedenen Datenbanken (StrendaDB, BioCatNet) ermöglicht wird, um die Ergebnisse in standardisiertem Format mit anderen Wissenschaftlern zu teilen.

Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist die Weiterentwicklung von BioCatHub. Dabei liegt der Fokus vor allem auf:

  • Weiterentwicklung des Datenmodells
  • Erzeugen verschiedener Dateiformate aus übermittelten Daten (PDF, Excel, PNG)
  • Automatisierte Auswertung von Messdaten nach gängigen Methoden in der Biokatalyse (Umsatzkurven, Reaktionsgeschwindigkeiten, Enantiomerenüberschuss etc.)

Zielgruppe
Dieses Projekt richtet sich vor allem an Studierende aus den Fachgebieten Biotechnologie, Biologie oder Informatik mit Interesse an interdisziplinären Projekten. Programmierkenntnisse sind keine Voraussetzung, jedoch von Vorteil.

Methodenspektrum

  • Back-end-Entwicklung mit Python Flask und Flask-restx
  • Datenverarbeitung und Visualisierung mit den Python-Bibliotheken wie NumPy, SciPy, Matplotlib
  • Arbeiten mit der EnzymeML-Python-Bibliothek
  • Front-End-Entwicklung mit Angular

Die Stelle kann ab Februar 2021 angetreten werden. Aufgrund der aktuellen Corona-Situation wird die Arbeit überwiegend im Homeoffice durchgeführt.

Kontakt:
Stephan Malzacher
E-Mail: s.malzacher@fz-juelich.de

Forschungszentrum Jülich
Institut für Bio-und Geowissenschaften
Biotechnologie (IBG-1)

Ankündigung als pdf-Datei:  Master- / Bachelorarbeit mit Praxissemester: Back-end-Entwicklung im Rahmen von BioCatHub (PDF, 240 kB)