stringtranslate.com

Центр ресурсов вирусной биоинформатики

Центр ресурсов вирусной биоинформатики ( VBRC ) — это онлайн-ресурс, предоставляющий доступ к базе данных курируемых вирусных геномов и различным инструментам для биоинформатического анализа генома. [1] Этот ресурс был одним из восьми BRC ( центров ресурсов биоинформатики ), финансируемых NIAID с целью содействия исследованиям против новых и повторно появляющихся патогенов , особенно тех, которые рассматриваются как потенциальные угрозы биотерроризма . VBRC в настоящее время поддерживается доктором Крисом Аптоном [2] из Университета Виктории .

База данных VBRC содержит все общедоступные геномные последовательности для поксвирусов и вирусов африканской чумы свиней (ASFV). Уникальным аспектом этого ресурса по сравнению с другими геномными базами данных является группировка всех аннотированных генов в группы ортологов (т. е. семейства белков ) на основе предварительно запущенных поисков сходства последовательностей BLASTP .

Доступ к курируемой базе данных осуществляется через VOCS (Viral Orthologous Clusters), загружаемый пользовательский интерфейс на основе Java , и она выступает в качестве центрального источника информации для других программ рабочей среды VBRC. Эти программы выполняют различные функции биоинформатического анализа ( выравнивание всего генома или субгенома , отображение генома и несколько типов анализа последовательности генов/белков). Большинство этих инструментов также запрограммированы на прием вводимых пользователем данных.

Семейства вирусов, включенные в базу данных VBRC

VBRC охватывает следующие вирусы:

Организация базы данных VBRC

База данных VBRC хранит вирусные биоинформационные данные на трех уровнях:

  1. Целые геномы. Этот уровень содержит информацию о виде вируса или изоляте и его полной геномной последовательности.
  2. Аннотированные гены. Этот уровень содержит все предсказанные ORF (открытые рамки считывания) в геноме конкретного вируса, вместе с их последовательностями ДНК и (транслированными) белками.
  3. Группы ортологов (семейства). Этот уровень является отличительной чертой базы данных VBRC. Каждый аннотированный ген после того, как он был введен в базу данных, подвергается поиску BLASTP по всем другим генам, уже имеющимся в базе данных. [3] На основании результатов поиска он либо назначается в уже существующую группу ортологов, либо помещается в свою собственную, вновь созданную группу ортологов. Цель этого уровня — «обеспечить быстрое сравнение похожих генов в пределах данного семейства вирусов». [4] [ самостоятельно опубликованный источник? ]

Центральные инструменты, предоставляемые VBRC

VBRC предоставляет исследователям широкий спектр инструментов, связанных с базами данных. Из них центральными четырьмя программами являются VOCs , VGO , BBB и JDotter .

  1. VOCs (вирусные ортологичные кластеры)
    VOCs — это основной интерфейс доступа к базе данных. Пользователи могут выполнять поиск доступных данных по ряду критериев, связанных с характеристиками генома, гена или группы ортологов. Результаты поиска отображаются в табличном формате; отсюда пользователь может получить дополнительную информацию о конкретной записи базы данных или запустить связанный с VOCs инструмент (см. ниже) для анализа выбранных данных. Предоставляются дополнительные инструменты анализа, такие как поиск BLAST, карты генома, выравнивание генома или гена, филогенетические деревья и т. д. [5]
  2. VGO (Viral Genome Organizer)
    VGO — это интерфейс на основе Java, используемый для просмотра и поиска последовательностей вирусного генома. [6] Вместе с графическим представлением выбранного VBRC (или предоставленного пользователем) генома программа отображает информацию, относящуюся к интересующему геному, включая его гены, ORF и старт/стоп кодоны. Предоставляются инструменты, позволяющие пользователю выполнять поиск по регулярным выражениям, нечетким мотивам и спискам масс. VGO также можно использовать для идентификации связанных генов в нескольких последовательностях.
  3. BBB (Base-by-Base)
    Base-By-Base — это платформенно-независимый (на основе Java) редактор парного и множественного выравнивания всего генома. [7] [8] [9] Программа выделяет различия между последовательными парами последовательностей в выравнивании, что позволяет пользователю просматривать большое выравнивание на уровне одного остатка. Аннотации из базы данных VBRC или предоставленных пользователем файлов отображаются рядом с каждой последовательностью.
    Хотя Base-By-Base был задуман как редактор и просмотрщик для выравниваний очень похожих последовательностей, он также генерирует множественные выравнивания с использованием Clustal Omega, T-Coffee и MUSCLE. Функции редактирования позволяют пользователям вручную настраивать такие выравнивания; пользователи также могут аннотировать геномы с помощью комментариев или последовательностей праймеров.
  4. JDotter
    JDotter — это пользовательский интерфейс на основе Java, предоставляющий доступ к версии Dotter для Linux, связанный с VBRC. JDotter может как получать доступ к предварительно обработанным точечным графикам генома и последовательностям генов (ДНК или белка), доступным в базе данных VBRC, так и принимать пользовательский ввод для генерации новых точечных графиков . JDotter также взаимодействует с курируемой базой данных или предоставленным пользователем файлом для отображения дополнительных данных о функциях, таких как аннотации генов. [10]

Другие инструменты, предоставляемые VBRC

VBRC предоставляет ряд дополнительных инструментов анализа на основе Java на своем веб-сайте. Каждый из инструментов в этой категории предназначен для выполнения очень специфической задачи (например, поиск регулярных выражений , построение диаграммы перекоса ДНК) и, хотя к ним можно получить доступ как к отдельным программам с вводом данных пользователем, большинство из них имеют повышенную полезность при запуске из центрального приложения VOCS с данными, предоставленными VBRC.

Эти дополнительные инструменты следующие:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "VBRC". Центр ресурсов вирусной биоинформатики . Доктор Крис Аптон.
  2. ^ Аптон, Крис. «Профессор биохимии и микробиологии».
  3. ^ Upton, C.; Slack, S; Hunter, AL; Ehlers, A; Roper, RL (июль 2003 г.). «Poxvirus Orthologous Clusters: towards Defining the Minimum Essential Poxvirus Genome». Journal of Virology . 77 (13): 7590–600. doi :10.1128/JVI.77.13.7590-7600.2003. ISSN  0022-538X. PMC 164831 . PMID  12805459. 
  4. ^ Аптон, Крис (4 июля 2008 г.). "Инструменты биоинформатики и их применение в вирусологии" . Получено 4 сентября 2009 г.
  5. ^ Элерс, А.; Осборн, Дж.; Слэк, С.; Ропер, Р.Л.; Аптон, К. (2002). «Ортологичные кластеры поксвирусов (POC)». Биоинформатика . 18 (11): 1544–5. doi :10.1093/bioinformatics/18.11.1544. PMID  12424130.
  6. ^ Аптон, К.; Хогг, Д.; Перрин, Д.; Бун, М.; Харрис, Н. Л. (сентябрь 2000 г.). «Организатор вирусного генома: система для анализа полных вирусных геномов». Virus Research . 70 (1–2): 55–64. doi :10.1016/S0168-1702(00)00210-0. ISSN  0168-1702. PMID  11074125.
  7. ^ Броди, Райан; Смит, А. Дж.; Ропер, Р. Л.; Черепанов, В.; Аптон, К. (июль 2004 г.). «Основание за основанием: анализ на уровне отдельных нуклеотидов выравниваний всего вирусного генома». BMC Bioinformatics . 5 : 96. doi : 10.1186/1471-2105-5-96 . PMC 481056 . PMID  15253776. 
  8. ^ Shin-Lin Tu; Jeannette P. Staheli; Colum McClay; Kathleen McLeod; Timothy M. Rose; Chris Upton (2018). "Base-By-Base Version 3: New Comparative Tools for Large Virus Genomes". Вирусы . 10 (11): 637. doi : 10.3390/v10110637 . PMC 6265842. PMID  30445717 . 
  9. ^ Хиллари, Уильям; Лин, Сонг-Хан; Аптон, Крис (2011). «Base-By-Base версия 2: анализ на уровне отдельных нуклеотидов выравниваний всего вирусного генома». Микробная информатика и экспериментирование . 1 (1): 2. doi : 10.1186/2042-5783-1-2 . PMC 3348662. PMID  22587754 . 
  10. ^ Броди, Р.; Ропер, Р.Л.; Аптон, К. (январь 2004 г.). «JDotter: интерфейс Java для множественных точечных диаграмм, сгенерированных dotter». Биоинформатика . 20 (2): 279–81. doi : 10.1093/bioinformatics/btg406 . ISSN  1367-4803. PMID  14734323.
  11. ^ Томас, Джейми М.; Хорспул, Д.; Браун, Г.; Черепанов, В.; Аптон, К. (январь 2007 г.). «GraphDNA: программа Java для графического отображения анализов состава ДНК». BMC Bioinformatics . 8 : 21. doi : 10.1186/1471-2105-8-21 . PMC 1783863 . PMID  17244370. 
  12. ^ Черепанов, Василий; Элерс, А; Аптон, К (июнь 2006 г.). «Genome Annotation Transfer Utility (GATU): быстрая аннотация вирусных геномов с использованием близкородственного референсного генома». BMC Genomics . 7 : 150. doi : 10.1186/1471-2164-7-150 . PMC 1534038 . PMID  16772042. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

  1. ^ Да Силва, Мелисса; Аптон, Крис (2012). Вирус коровьей оспы и поксвирусология . Методы в молекулярной биологии. Т. 890. Мелисса да Силва и Крис Аптон. С. 233–258. doi :10.1007/978-1-61779-876-4_14. ISBN 978-1-61779-875-7. PMID  22688771.
  2. ^ Гедин, Элоди; Аптон, Крис (2011). «В конце концов, мир тесен — вирусная геномика и глобальное господство вирусов». Current Opinion in Virology . 1 (4): 280–281. doi :10.1016/j.coviro.2011.08.001. PMID  22440784.
  3. ^ Амгартен, Дейвид; Аптон, Крис (2018). Сравнительная геномика . Методы в молекулярной биологии. Т. 1704. Дейвид Амгартен и Крис Аптон. С. 401–417. doi :10.1007/978-1-4939-7463-4_15. ISBN 978-1-4939-7461-0. PMID  29277875.