Hvordan vise mye romlig molekylærdata på skjermen

Molekylenes verden er ofte begynnelsen på viktige prosesser rundt og på innsiden av oss. På grunn av hvor komplekse molekylære prosesser i menneskekroppen kan være, er et eksperiment vanligvis ikke nok og forskere må derfor gjennomføre eksperimentet flere ganger. Dette skaper enorme mengder data, noe som gjør det vanskelig å få innsikt på bakgrunn av den samlede datamengden.

Man kan for eksempel forestille seg at man ønsker å utforske dynamikken i molekyler i et tett befolket miljø, hvor alle de andre molekylene også beveger seg.

Avhandlingen har fokusert på hvordan man kan bruke det tilgjengelige rommet på skjermen for optimalsammenligning av mange objekter. Forskningen gjør at forskere fra andre felt, som for eksempel Molykylærbiologi, raskt kan skape en sammenlignende visualisering fra dataene sine. For å muliggjøre at den påkrevde mengden objekter skal passe inn i den begrensede plassen på skjermen, har kandidaten innlemmet et verktøy, som velger den optimale måten å skalere (skvise) dem. Videre frigjør løsningen brukeren fra å lære nye teknikker siden valget av skaleringsoperasjoner gjøres automatisk.

Det er brukt prinsipper fra modellen for visualiseringen på viktige strukturer i spesifikke molekyler i menneskekroppen, kalt tunneler i proteiner. Ved å brette ut tunellene gis en interaktiv applikasjon for å utforske likheter og ulikheter for hundrevis av tunneler. Avhandlingen utforsker også muligheten for å illustrere det komplekse fenomenet polymeriseringsprossesen. Løsningen bruker forskjellige modelleringsoppsett for å vise forskjellige aspekter ved prosessen. Ett oppsett viser bindingen av en ny byggeblokk, en monomer, til et polymer i nanosekundskala. Som siste lag kontrollerer tettheten av forskjellige molekyler i miljøet.

Personalia

Ivan Kolesár kommer fra Snina, Slovakia. Han har studert anvendt informatikk ved Comenius Universitetet i Bratislava,Slovakia. Han var ph.d.-student ved Universitetet i Bergen fra 2013 til tidlig våren 2017. Veilederene hans er Helwig Hauser (UiB, Visualization) og Ines Heiland (UiT).