LIPM-BIOINFO / BBRIC. Projet INRA Archive. Pérennité et partage des données

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1 Projet INRA Archive Pérennité et partage des données

2 Constat Progression exponentielle de la production des données de séquences (et autres) Fluctuation des politiques du ou En outre, plusieurs années s écoulent entre la production des données et la soumission aux BD publiques il faut préserver les données non encore publiées et les données qui ne peuvent pas être soumises à des banques de référence. Il est possible qu un jour, l auteur soit contraint d assurer lui même la diffusion des données qu il souhaitera publier Tous les laboratoires sont en train de produire des données Peu seront capables d assurer leurs pérennités Très peu seront capables d assurer leurs diffusions Le risque de perte est déjà important, il faut faire quelque chose avant que la dérive ne soit trop importante

3 Prototype fonctionnel/preuve de concept d un entrepôt de données institutionnel cf les Comptes-rendus du groupe de travail coordonné par C. Gaspin pour plus d informations sur la réflexion sur les besoins et les évaluations d outils. le présent document vise à présenter un prototype fonctionnel : qui a été développé par l équipe bioinformatique du LIPM au sein du CATI BBRIC pour la gestion des données qui seront produites par le LIPM dont celles issues du programme Investissement d avenir SUNRISE (Tournesol) qui peut être utilisé comme preuve de concept pour évaluer la pertinence d une mise en place à l échelle de l Institut

4 Objectif: assurer le stockage et la pérennité des données Mise en place d un entrepôt/archive/repository Pour structurer et conserver les métadonnées nécessaires et suffisantes pour caractériser l échantillon pour paramétrer automatiquement les pipelines d analyse Proposant un système d interrogation et de soumission via web Mise en place d un entrepôt de référence Proposer un identifiant universel de la donnée Proposer un accès programmatique ex: intégrable à des moteurs de workflow Gestion de l authentification et des droits d accès à l échelle de l Institut Architecture permettant d assurer la pérennité et une haute disponibilité Périmètre de la version 1: Types de données cibles: données de séquençage haut débit La soumission aux banques publiques est hors périmètre du projet Archive Le développement d outils d analyse en aval est hors périmètre du projet Archive

5 https://bbric.toulouse.inra.fr/inra_archive L application est testable à la seule condition d avoir un login/password LDAP et un *.inra.fr feedback/commentaires/bugs:

6 Formulaire de chargement des données et metadonnées 3 formulaires en accordeon pour décrire l échantillon le processus de séquençage le contexte de production (projet, financement)

7 Formulaire de saisie : description de l échantillon biologique cet élément peut être instancié n fois cet élément est renseigné à partir d une liste prédéfinie dans le template XML L interface est générée dynamiquement à partir d un template XML qui définit : la structure du document de metadonnées le type, la cardinalité min/max, les énumérations, etc. des éléments ces caractéristiques sont utilisées pour la génération de l interface utilisateur (javascript/ajax/prototype/yahoo toolkit)

8 Métadonnées Le fichier XML template de la collection sequence est largement inspiré des champs du fichier excel de soumission à la base GEO (beaucoup plus riche que celui de SRA) Le chargement est contrôlé par un fichier XML décrivant : les métadonnées associées à la collection considérée le caractère obligatoire ou optionnel des différentes métadonnées. le type de la métadonnée la cardinalité min/max de certains éléments (ex: l utilisateur peut associer autant d espèces ou de fichiers qu il le souhaite) les éléments pour lesquels on interroge l index afin de proposer un système d autocomplétion (pour limiter les erreurs de saisie ou assurer un contrôle). Les métadonnées sont stockées sur le système de fichier sous la forme de fichiers XML. Avant stockage, les fichiers XML sont validés à partir d un schéma XML Les fichiers XML sont indexés par le moteur Lucene Notes: L utilisation de schéma XML plutôt qu un fichier XML pour le contrôle de l interface aurait été techniquement plus élégante mais aurait demandé un temps de développement supérieur car les bibliothèques existantes sont moins riches et/ou plus complexes pour la validation le schéma est prêt, la procédure de validation/gestion des erreurs est en cours de développement template XML collection sequences https://bbric.toulouse.inra.fr/inra_archive/site/template/sequence/inra-sequence-template.xml

9 Formulaire de Recherche Basé sur un framework LIPM de génération automatique d interface web à partir d index Lucene (http://lipm-bioinfo.toulouse.inra.fr/download/ezlucene/)

10 Accès programmatique API perl Dépendances: JSON, Data::Dumper, WWW::Mechanize, Dans l exemple ci dessous, on récupère dans le répertoire dataxantho les fichiers de données de type HiSeq produits pour l espèce Xanthomonas (le résultat diffèrera si l on est authentifié ou non) use InraArchive; # en mode public my $o_ia = New InraArchive(); # en mode authentifié my $o_ia = New InraArchive({username => LDAP login', password => LDAP password'}); $o_ia->setcollection('sequence'); my $docs = $o_ia->search( Xanthomonas'); $docs = $o_ia->selectresults( HiSeq'); my $ra_xrefs = $o_ia->getfilexrefs(); $o_ia->setoutdir(./dataxantho/'); my $ra_files = $o_ia->getrawfiles($ra_xrefs); $o_ia->logout();

11 Authentification Utilise le service «Authentification unique et sécurisée pour les applications web» proposé par la DSI Pour l INRA, utilise l annuaire LDAP national Utilise le Service Provider Schibboleth du LIPM Utilise un module perl développé au LIPM pour le développement d applications «Schibbolisées» Même si les login/password LDAP sont utilisés pour l authentification, au niveau de l'application l'utilisateur est identifié par son adresse mail. Ce qui permet de filtrer les utilisateurs selon leur provenance (*.inra.fr par exemple)

12 L utilisateur authentifié peut soumettre ses données en remplissant le formulaire de métadonnées Pour chaque fichier, son propriétaire peut : le rendre public le partager au sein d un groupe/projet/cercle Note: existant Droits d accès nouveau, en remplissant un formulaire avec la liste des s des personnes avec qui il souhaite partager Lorsqu un utilisateur fait une recherche, le moteur affiche le détail des données et métadonnées auxquelles il a accès mais également une liste résumée des autres résultats Savoir que les données existent pourrait inciter/favoriser le partage de données au sein de l Institut

13 Pérennité & Disponibilité L INRA dispose de solution de sauvegarde mais pas de solution d archivage. pour assurer à la fois la disponibilité et la pérennité on utilise irods (utilisé depuis longtemps à l IN2P3) pour dupliquer l information sur deux machines sauvegardées distinctes (idéalement sur deux sites différents)

14 Entrepôt de référence Pour être reconnue comme un entrepôt de référence, l archive INRA devrait mettre à disposition ses données publiques à travers une identification reconnue et partagée internationalement. Le doi (Digital Object Identifier, est largement utilisé dans le domaine scientifique pour identifier des documents (ex publications) Même si ce n est pas la seule, cela nous semble la meilleure solution pour répondre au besoin car c est la plus reconnue (vs HANDLE par exemple) La gestion des doi n est pas dans le domaine de compétences de l équipe bioinformatique du LIPM. L application actuelle permet d associer des doi aux données mais la fonctionnalité ne sera activée que dans le cas où les services compétents de l INRA proposeraient le service.

15 Hors périmètre v1... mais fait Développement d un convertisseur XML INRA ARCHIVE en fichiers au format XML SRA pour soumission éventuelle aux banques publiques ENA de l EBI ou SRA du NCBI Le formulaire de chargement ne dépend que du fichier XML décrivant la structure d un fichier de métadonnées on peut utiliser plusieurs formats de métadonnées différents sans avoir à modifier le code de l interface la preuve de la généricité est faite à travers la collection image dont le fichier de métadonnées décrit des photos géolocalisées (les exemples sont issus de la base florapis)

16 Maintenance et support L application sera utilisée et mise en production début 2013 pour gérer les données produites pendant les 7 ans du programme investissement d avenir SUNRISE coordonné par le LIPM. Sur cette période, si l application est déployée au niveau de l INRA, l équipe bioinformatique du LIPM pourra s engager à assurer: la maintenance de l application le conseil technique auprès des utilisateurs bioinformaticiens (ex: si quelqu un s engage dans le développement d une API d accès programmatique dans d autres langages que le perl) l accompagnement technique des administrateurs de l archive INRA (ex: sur irods) le support auprès des biologistes appartenant à la communauté servie par le CATI BBRIC (SPE/BV) Bien évidemment, l équipe bioinformatique du LIPM ne pourra pas s engager à assurer le support auprès des biologistes de tout l Institut.

17 Contributeurs Sébastien Carrere Accès programmatique, authentification, gestion des droits d accès, moteur de recherche, interface web Ludovic Cottret Formulaire web de chargement générique Emmanuel Courcelle Authentification, admin système, irods Erika Sallet Définition template metadata XML, schéma XML de validation des métadonnées de la collection sequence, convertisseur SRA Jérôme Gouzy Définition template metadata XML, irods effort: ~ 60 jours.homme au 10 août 2012 url version de test: https://bbric.toulouse.inra.fr/inra_archive support: sources: Les volontaires pour développer et/ou tester sont les bienvenus

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