Amazon Biobank: um banco de dados genético baseado em blockchain para bioeconomia.
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-26102023-100339/ |
Resumo: | A bioeconomia é proposta como uma alternativa sustentável para o desenvolvimento econômico de regiões de alta biodiversidade. Especialmente no campo da genômica, o desenvolvimento de sequenciamento genético de baixo custo abre uma oportunidade para novos atores além da academia de se envolverem na atividade. No entanto, os repositórios genômicos existentes sofrem com a falta de rastreabilidade de dados e mecanismos econômicos de compartilhamento de benefícios, resultando em menor motivação para os provedores de dados. Para enfrentar esse desafio, é apresentado Amazon Biobank, um banco de dados genético comunitário. Ao usar as tecnologias blockchain e peer-to-peer (P2P), é permitido o compartilhamento de dados distribuído e transparente, enquanto os smart contracts garantem o compartilhamento justo de benefícios entre todos os participantes do sistema. Além disso, o Amazon Biobank foi projetado para ser auditável por qualquer usuário, reduzindo a necessidade de administradores confiáveis do sistema. Para validar essa abordagem, foi implementado um protótipo usando Hyperledger Fabric e BitTorrent e avaliamos seu desempenho. Os resultados mostram que o protótipo pode suportar pelo menos 400 transações por segundo em uma pequena rede e que isso pode ser melhorado adicionando novos nós ou alocando recursos computacionais adicionais. Assim, é esperado que o Amazon Biobank sirva como uma ferramenta vital para a pesquisa biotecnológica colaborativa, promovendo o desenvolvimento sustentável em regiões de alta biodiversidade. |
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Amazon Biobank: um banco de dados genético baseado em blockchain para bioeconomia.Amazon Biobank: a blockchain-based genomic database for bioeconomyi.Banco de dados genéticoBenefit-sharingBiodiversityBiotecnologiaBlockchainComputadores (Segurança)DNA databaseDNA sequencingSistemas distribuídosSmart contractSustainable developmentA bioeconomia é proposta como uma alternativa sustentável para o desenvolvimento econômico de regiões de alta biodiversidade. Especialmente no campo da genômica, o desenvolvimento de sequenciamento genético de baixo custo abre uma oportunidade para novos atores além da academia de se envolverem na atividade. No entanto, os repositórios genômicos existentes sofrem com a falta de rastreabilidade de dados e mecanismos econômicos de compartilhamento de benefícios, resultando em menor motivação para os provedores de dados. Para enfrentar esse desafio, é apresentado Amazon Biobank, um banco de dados genético comunitário. Ao usar as tecnologias blockchain e peer-to-peer (P2P), é permitido o compartilhamento de dados distribuído e transparente, enquanto os smart contracts garantem o compartilhamento justo de benefícios entre todos os participantes do sistema. Além disso, o Amazon Biobank foi projetado para ser auditável por qualquer usuário, reduzindo a necessidade de administradores confiáveis do sistema. Para validar essa abordagem, foi implementado um protótipo usando Hyperledger Fabric e BitTorrent e avaliamos seu desempenho. Os resultados mostram que o protótipo pode suportar pelo menos 400 transações por segundo em uma pequena rede e que isso pode ser melhorado adicionando novos nós ou alocando recursos computacionais adicionais. Assim, é esperado que o Amazon Biobank sirva como uma ferramenta vital para a pesquisa biotecnológica colaborativa, promovendo o desenvolvimento sustentável em regiões de alta biodiversidade.Bioeconomy is proposed as a sustainable alternative for the economic development of high-biodiversity regions. Especially in the field of biodiversity genomics, the development of low-cost DNA sequencing opens an opportunity for new actors beyond academia to engage in genomic sequencing. However, existing genomic repositories suffer from a lack of data traceability and economic benefit-sharing mechanisms, resulting in limited motivation for data providers to contribute. To address this challenge, we present Amazon Biobank, a community-driven genetic database. By leveraging blockchain and peer-to-peer (P2P) technologies, we enable distributed and transparent data sharing, while smart contracts ensure fair benefit-sharing among all system participants. In addition, Amazon Biobank is designed to be auditable by any user, reducing the need for trusted system managers. To validate our approach, we implemented a prototype using Hyperledger Fabric and BitTorrent and evaluate its performance. Our results show that the prototype can support at least 400 transactions per second in a small network and that it can be further improved by adding new nodes or allocating additional computational resources. We expect that Amazon Biobank will serve as a vital tool for collaborative biotechnology research, fostering sustainable development in high-biodiversity regions.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSimplicio Junior, Marcos AntonioKimura, Leonardo Toshinobu2023-08-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-26102023-100339/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-09T12:45:10Zoai:teses.usp.br:tde-26102023-100339Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-09T12:45:10Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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