Infrastrutture
Le infrastrutture tecnologiche e scientifiche dell’ITB rappresentano un sistema integrato di piattaforme avanzate dedicate alle scienze della vita, dalla genomica e proteomica al calcolo ad alte prestazioni e alla gestione dei dati omici. Distribuite tra le sedi di Segrate e Bari, queste risorse supportano attività di ricerca, innovazione e trasferimento tecnologico attraverso servizi e competenze di eccellenza a livello nazionale e internazionale. Le piattaforme operano inoltre in sinergia con grandi infrastrutture europee, contribuendo allo sviluppo della ricerca biomedica e della medicina di precisione.
BBMRI.it
Descrizione
Applicazioni
ELIXIR-IT Computational Infrastructure
Descrizione
The ELIXIR computational infrastructure is based on a hybrid model that integrates a Cloud Computing platform (OpenStack) and virtualization systems (Proxmox and VMware), supported by a high-performance network and a geographically distributed, high-performance parallel storage system for the advanced management of datasets, metadata, and reference databases.
La configurazione hardware comprende 220 server a Bari e 15 server a Segrate (Dell R740xd), per un totale di circa 12.000 core CPU, 10 GPU NVIDIA A100 (Bari) e tre sistemi di storage parallelo Dell Isilon (Bari, Segrate e Napoli), ciascuno con una capacità di 5 PB. L'infrastruttura è supportata da una rete da 10-25 Gbit/s e da una connessione diretta a 10 Gbit/s alla rete GARR.
La piattaforma IaaS cloud ad alta disponibilità (HA), basata su OpenStack e gestita tramite OpenStack-Ansible, insieme alla piattaforma di virtualizzazione, è stata progettata per supportare nativamente pipeline bioinformatiche su larga scala, incluse applicazioni (tipicamente basate sull'intelligenza artificiale) che richiedono un'intensa elaborazione GPU. Il backend di storage si basa su Ceph, un livello distribuito e ridondante che fornisce servizi a oggetti, blocchi e file in ambienti multi-tenant. L'automazione con Ansible garantisce implementazioni ripetibili, coerenti e idempotenti, semplificando la gestione dell'intero stack.
Il BioRepository, costituito da storage geograficamente ridondante e macchine virtuali (VM), rappresenta un servizio integrato per la gestione di dati bioinformatici (omici) e relativi metadati durante l'intero ciclo di vita, dal trasferimento post-sequenziamento allo storage e alla condivisione sulla base di privilegi di accesso definiti, nel rispetto dei principi FAIR. Il servizio adotta meccanismi avanzati di sicurezza e tracciabilità , tra cui crittografia e firme digitali (CRYPT4GH), nonché trasferimenti sicuri tramite tunnel SSHv2 utilizzando chiavi ED25519, in conformità con il GDPR.
ITB personnel are responsible for the management and maintenance of the infrastructure and the services provided.
The infrastructure has been realised thanks to the funds from the CNR.BiOmics (PON R&I 2014–2020) and ELIXIRxNextGenIT (PNRR IR) projects.
Applicazioni
ELIXIR-IT Piattaforma di Proteomica
Descrizione
L'Unità di Proteomica dell'ITB-Segrate, parte integrante della piattaforma OMICS all'interno dell'infrastruttura ELIXIR-IT, funge da nodo strategico per l'erogazione di servizi di ricerca avanzati sia al settore accademico che a quello industriale, con applicazioni nelle scienze sanitarie e biomediche. L'obiettivo principale dell'unità è fornire tecnologie e competenze proteomiche all'avanguardia a enti pubblici e privati, contribuendo allo sviluppo di un ecosistema di co-innovazione basato sul trasferimento tecnologico e sulla valorizzazione dei risultati della ricerca scientifica. Negli ultimi anni, la proteomica ha subito significativi progressi tecnologici, ampliando la sua gamma di applicazioni e il suo valore traslazionale. L'adozione di metodologie label-free e gel-free, combinate con strumenti statistici e bioinformatici avanzati, ha permesso l'analisi su larga scala dei proteomi cellulari, tissutali e dei fluidi biologici, facilitando l'identificazione di proteine ​​espresse in modo differenziale e la loro correlazione con specifiche condizioni fisiopatologiche. Inoltre, l'integrazione dei dati proteomici con gli approcci di biologia dei sistemi ha permesso di mappare le reti molecolari coinvolte nei processi patologici, favorendo una comprensione più approfondita dei percorsi alterati e aprendo nuove prospettive per lo sviluppo di strategie terapeutiche personalizzate.
L'Unità ITB-Segrate vanta una vasta esperienza nello sviluppo e nell'applicazione di tecnologie proteomiche per lo studio di patologie complesse, tra cui tumori, malattie neurodegenerative, rare, metaboliche, cardiovascolari e immunologiche. È stata tra i primi gruppi in Italia ad implementare sistemi di micro- e nano-cromatografia accoppiati a spettrometria di massa ad alta risoluzione, come MudPIT (Multidimensional Protein Identification Technology), dimostrando la propria eccellenza attraverso numerose pubblicazioni scientifiche di alto impatto. Questa ampia competenza ha portato alla creazione di una pipeline sperimentale e computazionale completa per l'analisi proteomica di campioni biologici complessi. L'unità è in grado di fornire servizi di ricerca ad alta tecnologia per l'identificazione e la quantificazione di proteine ​​in sistemi biologici complessi, sfruttando l'integrazione di spettrometri di massa ad alta risoluzione, tecnologie cromatografiche avanzate come la nanoLC, flussi di lavoro consolidati e strumenti computazionali personalizzabili. Questi servizi sono particolarmente preziosi per la scoperta di biomarcatori, la caratterizzazione di target terapeutici, l'ottimizzazione dei processi biotecnologici e l'integrazione di dati omici per la medicina di precisione.
