Plugin-Schnittstelle für Import- und Exportfunktionen

(a) (b)

Abb. 5.6.:Verwaltung zusätzlicher Meta-Informationen für jedes Experiment:(a)die importierten Prozessda-tensätze werden dabei horizontal und vertikal normiert dargestellt(b)eine Sammlung von Links ermöglicht Verknüpfungen zu weiteren relevanten Dateien

Zeit durchgeführt werden und die Daten unkompliziert in das gewünschte Ausgabeformat expor-tiert werden. JuMeDaS wurde während des gesamten Projektes ständig verbessert und um neue Funktionen erweitert. Dies bekräftigt den Bedarf und die hohe Relevanz dieses Moduls im Ar-beitsablauf.

Tab. 5.1.:Interface fürJuMeDaSzur Einbindung weiterer Importer oder Exporter

Paket Klassen Beschreibung

mds.experiment Experiment,Dataset, Analyt,Link, ProcessDataset

Zugriff auf die Datenstruktur und sämtliche zugehö-rige Funktionen

mds.plugin Pluggable Allgemeines Interface, dass die Grundfunktionen wie Titel und Art des Porters definiert

Pluggable_Importer Interface für einen Importer Pluggable_Exporter Interface für einen Exporter

mds.util Util enthält nützliche Funktionen wiecenterDialog() FragmentInformation Einlesen der Fragment-Spezifikationen; Abfrage über

HashSet

Importer_DIALOG Graphischer Dialog zum Einlesen eines Experimentes mit der Angabe von Datensätzen und Replikaten CSVParser Allgemeiner Parser zum Einlesen von CSV-Dateien

Hersteller zur Verfügung gestellten Software zur Integration der PeaksAnalyst 1.5bewährt, mit Hilfe der standardisierten Schnittstelle könnten aber auch andere Datenformate unterstützt werden.

Dieses Datenformat ist in Tabelle 5.2 dargestellt, in dem die Spalten verschiedene Fragmente und die Zeilen unterschiedlichen Proben beziehungsweise Replikaten entsprechen. Die erste Spalte ist für die Probenbezeichnung reserviert und trägt in der ersten Zeile das SchlüsselwortSample Name.

Tab. 5.2.:Typisches Rohdaten-Format experimenteller Markierungsdaten: in den Spalten stehen die einzelnen Fragmente (grauer Block), wobei die erste Spalte die Bezeichnungen der Proben enthält (schwarze Umran-dung). Die einzelnen Replikate stehen in den Zeilen.

Sample Name G6P m.0.0 G6P m.1.0 G6P m.2.0 G6P m.3.0 G6P m.4.0 G6P m.5.0 G6P m.6.0

Cglut_WT_A 2,49E+05 3,31E+06 1,14E+06 1,26E+06 1,84E+06 1,62E+06 8,21E+06

A2 2,05E+05 3,09E+06 9,77E+05 1,07E+06 1,55E+06 1,47E+06 6,81E+06

A3 2,61E+05 3,97E+06 1,25E+06 1,50E+06 2,24E+06 2,01E+06 8,58E+06

A4 2,90E+05 4,28E+06 1,53E+06 1,77E+06 2,44E+06 2,31E+06 9,63E+06

A5 2,58E+05 4,14E+06 1,18E+06 1,60E+06 2,21E+06 1,93E+06 8,73E+06

A6 3,29E+05 4,07E+06 1,28E+06 1,74E+06 2,34E+06 2,23E+06 9,41E+06

Die Importer müssen nun diese Daten in die vorgegebene Struktur überführen, dabei muss vor-wiegend die Unterteilung der Analyten, die Aufspaltung der Proben in Replikate oder Datensätze sowie die Zuordnung der Fragment-Spezifikationen implementiert werden. Da sich die meisten Daten ohne Aufwand in diese Struktur bringen lassen, sind weitere Importer nicht nötig, soweit nicht ein direkter Import aus einem spezifischen Dateiformat realisiert werden soll.

Exporter

Die Konvertierung der analytischen Rohdaten in das von13CFLUX2vorgegebene Format war der ursprüngliche Ausgangspunkt der Entwicklung vonJuMeDaS. Während der Entwicklung rückten weitere Auswertemethoden in den Fokus, mit denen ein Vergleich verschiedener Markierungs-muster oder eine Untersuchung der Linearitätsbereiche erfolgen kann. Daher wurden im Laufe des Projektes eine Reihe verschiedener Export-Formate entwickelt, die sich im täglichen Einsatz als nützlich oder notwendig ergeben haben. Es können grundsätzlich entweder einzelne Daten-sätze oder vollständige Experimente exportiert werden. Weiterhin können nur die unverarbeiteten

Rohdaten oder die berechneten Markierungsanteile gespeichert werden oder der Benutzer wählt den Export der aktivierten oder aller vorhandenen Metabolite aus.

Die Stärke der Exporter liegt in der automatisierten Zusammenstellung verschiedener Datensät-ze und Metabolite, die in einer gemeinsamen Matrix zusammengefasst werden. Hierbei müssen deaktivierte Metabolite oder Massespuren sowie Metabolite, die gar nicht vorhanden sind, berück-sichtigt werden. Im Moment stehen folgende Exporter zur Verfügung:

• BACKUP: all raw data for backup

Speicherung aller Rohdaten (Flächen) in das definierte Import-Format. Diese Option ist be-sonders für stark konfigurierte Datensätze sinnvoll, in denen Metabolite kopiert, verschoben oder gelöscht werden. Damit besteht die Möglichkeit, einen aktuellen Stand der Daten für andere Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Konfigurationen wie deaktivierte Proben oder Massespuren werden nicht abgespeichert.

• FML: measurement element

Erstellung einer FluxML-konformen Datei, die den in Abbildung 3.12 dargestellten Bereich measurementerstellt.

• FTBL: fractions

Dieser Exporter ist für das alte 13CFLUX entwickelt worden und stellt ein völlig anderes Format zur Verfügung. Hierzu soll nur auf [227,235] verwiesen werden, in denen die genaue Struktur erläutert wird.

• RAW: concentrations of samples

Ausgabe der Gesamtintensitäten (Flächen) aller Replikate

• RAW: analytical matrix of used metabolites (.csv)

Zusammenstellung der Verwendung von Metaboliten für den Export. Diese Informationen können mittelsOmixvisualisiert werden.

• RAW: all raw labeling data

Zusammenstellung der Markierungsanteile (technische Replikate) aller Datensätze eines ausgewählten Experiments

• TXT: generating a report

Mit dieser Auswahl wird ein allgemeiner Bericht erstellt, in dem Informationen für die Konfiguration von Datensätzen ausgegeben werden. Deaktivierte Proben, deaktivierte Mas-sespuren oder angepasste maximale Abweichungen werden neben allen Messdaten ausge-geben, die als kritisch eingestuft wurden.

• VISU: all calculated fractions with deviations

Ausgabe der gemittelten Markierungsanteile inklusive der absoluten und relativen Standard-abweichung der Datensätze

Abbildung 5.7a zeigt die Markierungsanteile von vier biologischen Replikaten, die eindeutige Ab-weichungen zwischen den Ansätzen erkennen lässt. Außerdem sind die StandardabAb-weichungen vom zweiten Ansatz insgesamt schlechter. Eine Visualisierung der Konzentrationen aller Proben

G6P m.0.0 G6P m.1.0 G6P m.2.0 G6P m.3.0 G6P m.4.0 G6P m.5.0 G6P m.6.0 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Markierungsanteil [%]

Ausgewählte Fragmente [ ] A B C D

Markierungsanteil[%]

G6P^0∶0 G6P^1∶0 G6P^2∶0 G6P^3∶0 G6P^4∶0 G6P^5∶0 G6P^6∶0

Ausgewählte Fragmente [ – ]

A B C D

(a)

Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6 0,0

5,0x10⁶ 1,0x10⁷ 1,5x10⁷ 2,0x10⁷ 2,5x10⁷ 3,0x10⁷ 3,5x10⁷ 4,0x10⁷

Gesamtintensität [counts]

Technische Replik [ ] A B C D

Gesamtintensität[counts]

Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6

Technische Replik [ – ]

A B C D

(b)

Abb. 5.7.:Visualisierte Export-Formate:(a)die relativen Markierungsanteile mit den Standardabweichungen der vier biologischen Replikate werden gruppenweise zusammengefasst in einem Block-Diagramm dargestellt (b)die absoluten Konzentrationen der zugehörigen sechs technischen Replikate lässt Rückschlüsse über den Linearitätsbereich und die Qualität der Aufarbeitung aller Proben zu

(Abbildung 5.7b) deutet darauf hin, dass die erste und letzte Probe von Datensatz D nicht verwen-det werden kann.

Gerade die unterschiedlichen Formate der Exporter zeigen die hohe Komplexität und Diversität in den Daten, die sonst nur mit großem Aufwand verdeutlicht werden könnte. Visuelle Darstellun-gen ermöglichen eine wesentlich schnellere Identifikation und Interpretation großer DatenmenDarstellun-gen.

Die schnelle Erkennung kritischer Messdaten und Hervorhebung der Abhängigkeiten spezifischer Daten hilft dem Benutzer bei der Bewertung der Markierungsdaten (vgl. hierzu Abschnitt 4.3.3).