ФагиDB - PhagesDB

В База данных актинобактериофагов, более известный как ФагиDB, это веб-сайт с базой данных, который собирает и обменивается информацией, связанной с открытием, характеристикой и геномикой вирусы которые предпочитают заражать хозяев-актинобактерий. Это биоинформатика инструмент, который используется во всем мире для сравнения нескольких фаги и их геномные аннотации. К недавним датам их было более 8000 бактериофаги, в том числе более 1600 с уже секвенированными геномами, вошли в база данных.[1] Это дополнение к широкому спектру ранее существовавших биоинформатических инструментов, таких как NCBI. Он предоставляет результаты уже секвенированных геномов фагов и направлен на обеспечение доступа к составленным геномам фагов для предоставления более широкого спектра информации.

Фон

PhagesDB предоставляет сообществу исследователей актинобактериофагов возможность публиковать свои выводы и делиться ими с членами своего сообщества, которые затем могут анализировать данные и использовать их для аннотировать недавно обнаруженные геномы фагов путем сравнения. Он был разработан, чтобы идти в ногу со скоростью открытия столь новых гены можно загружать в режиме реального времени. Предполагается, что это поможет избежать "временной задержки между последовательностью и доступностью аннотированных геномы в GenBank.[2] Он связывает студентов со всего мира, которые проводят аутентичные исследования через МОРСКИЕ ФАГИ программы, чтобы они могли поделиться своими результатами с остальной частью исследовательского сообщества.[3]"Существует более 6400 зарегистрированных пользователей PhagesDB с адресами электронной почты xxx.edu, что отражает их использование студентами-исследователями.[2]

В 1993 году секвенирование L5 привело к началу первого десятилетия геномики актинобактериофагов,[4] и завершился публикацией анализа, в котором сравнивали 14 различных геномов микобактериофагов в 2003 году.[5] Используя местные электронные таблицы и GenBank, можно было управлять полученными данными в течение примерно года, при условии, что они производились с темпом примерно одного генома каждый год. Однако следующие два события сделали этот подход неоправданным. Прежде всего, создание программы Phage Hunters Integrating Research and Education (PHIRE). [6][7] открыли путь для начинающих ученых старших классов и колледжей, чтобы очистить, изолировать и охарактеризовать свои собственные новые фаги, что привело к резкому увеличению количества изолятов фагов, доступных для секвенирования.[8] Во-вторых, открытие технологий секвенирования следующего поколения привело к более быстрому и дешевому секвенированию этих геномов фагов. В результате количество фаговых геномов, секвенированных в ближайшее десятилетие, экспоненциально увеличилось.[8] Фонд Научно-образовательного альянса - Охотники за фагами, продвигающий геномику и эволюционную науку (МОРСКИЕ ФАГИ ) программа в 2008 г. [9] увеличил конвейер для выделения и секвенирования актинобактериофага, и работа с данными, созданными этими программами, стала проблемой.

PhagesDB был создан как единый концентрированный архив информации о фагах, куда любой, кто интересуется или участвует в исследовании фагов, мог получить доступ и ввести данные. Образец базы данных, доступный через Интернет, позволил хранить и извлекать данные методичным и гибким образом, а также предоставлял легкий доступ любому, у кого есть подключение к Интернету. В апреле 2010 года был запущен PhagesDB, изначально предназначенный только для Микобактериофаги (фаги микобактериальных хозяев). В 2015 году она стала базой данных актинобактериофагов, чтобы содержать все фаги, инфицирующие хозяев в Филюме. Актинобактерии.[2]

Дизайн и особенности

Создание PhagesDB осуществлялось с использованием Джанго[10] и размещался на сервере WebFaction. Django - это фреймворк веб-разработки на основе Python, который был выбран специально из-за его высокой универсальности, доступности для непрофессиональных программистов, ясности документации и ряда других готовых функций, включая полностью функциональный административный сайт. Было важно, чтобы он был доступен для непрофессиональных программистов, поскольку это позволяет получать более разнообразные результаты. Вместо того, чтобы размещать PhagesDB локально, WebFaction была выбрана из-за его простой интеграции с Django, высокого уровня безопасности данных и низкого времени простоя. Веб-сайт базы данных открывается с преимущественно зеленой и черной страницей лобби, а в левом верхнем углу находится панель поиска. Имена фагов можно вводить последовательно и / или черновые, вводя в строку поиска, и результаты сразу же появляются.[2]

PhagesDB имеет отдельную страницу фага для каждого отдельного фага из более чем 8000 фагов, внесенных в базу данных. Эти страницы содержат подробную информацию о фагах. Эта информация включает детали открытия (координаты GPS, год обнаружения, температура изоляции, бактерия-хозяин и т. Д.), Детали секвенирования (длина генома, содержание G + C, тип концов генома и т. Д.), Детали характеристики (морфотип, кластер / подкластер). , список генов и т. д.) и другие полезные файлы (файл последовательности fasta, изображение бляшки, изображение рестрикционного дайджеста, микрофотография и т. д.). Если возможно, есть ссылки на запись в GenBank для фага, а также на статью, в которой он был опубликован. Наряду со всем этим существует отдельная страница GeneMark для каждого фага, которая позволяет перекрестно ссылаться на положение геномов в черновик фагов, чтобы убедиться, что в определенном месте действительно присутствует геном. PhagesDB можно использовать отдельно, но оказывается, что он более точен при использовании в сотрудничестве с другим веб-сайтом по биоинформатике, таким как NCBI Blast.[2] В рисунок ниже[11] указывает различные типы и количество секвенированных фагов:

Последовательные типы фаговПоследовательный номер
Актинопланы1
Артробактер240
Brevibacterium2
Коринебактерии12
Гордония296
Kocuria4
Микробактерии98
Микобактерии1590
Пропионибактерии55
Родококк53
Ротия1
Streptomyces167
Tetrasphaera1
Цукамурелла2

В PhagesDB есть много разных способов, с помощью которых пользователь может просматривать группы фагов и связываться с ними. Списки фагов могут быть созданы и классифицированы по хозяину (род, вид или штамм), кластеру, подкластеру, учреждению, году обнаружения, длине генома, содержанию G + C и нескольким другим критериям. В страница фильтра[12] позволяет использовать комбинацию критериев для определения группы фагов с определенными характеристиками. Каждый кластер и подкластер фагов имеет свою страницу с каталогом фагов-членов. Наряду с этим у каждого кластера и подкластера есть дни, представленные о себе, например, количество членов в кластерах, их средний размер генома и хозяева, которые их члены заражают или предпочитают заражать. Существует интерактивная карта, на которой показаны все фаги / кластеры, упорядоченные по известным координатам GPS. Это дает информацию о географическом распространении участков изоляции фагов.[2] Страница сравнения[13] позволяет пользователям просматривать все изображения бляшек, изображения ограниченного дайджеста или микрофотографии для данной группы фагов. PhagesDB имеет аминокислота уровень подробностей о своем фаге геномы секвенированные путем интеграции с Phamerator[14][15]

Доступ и права на данные

Любой желающий может свободно просматривать данные PhagesDB, и каждый может зарегистрироваться на сайте (через Google, Facebook, Twitter, или сам PhagesDB), что дает возможность добавлять новые найденные фаги и изменять данные о фагах, узнавая больше о характеристиках фагов.

Кроме того, на сайте есть несколько способов вернуть фундаментальные данные. В страница загрузки[16] Данные состоят из ссылок для загрузки всех последовательностей генома фага, текстов о каждом фаге с обширной информацией и фотографий со всеми изображениями бляшек, изображений геля рестрикционного гидролиза или микрофотографий для любого данного кластера. На каждой странице Pham есть ссылка для загрузки аминокислота последовательности всех членов этого Pham для сравнительных протеомных мотивов.

An Интерфейс прикладного программирования (API) был недавно добавлен, чтобы пользователи могли обращаться к большому количеству базовых данных более совместимым для компьютеров способом.[17] API PhagesDB принимает обращения ко всем фагам, по узлам, по кластерам или подкластерам, секвенированные и т. Д., И возвращает объекты json с требуемой информацией. PhagesDB хранит некоторые неопубликованные данные, которых нет ни в одной среде, включая последовательности генома, которые были получены недавно. The PhagesDB 'Условия эксплуатации’[18] содержит инструкции о том, как и какие данные должны использоваться третьими сторонами. Например, пользователям, желающим использовать неопубликованные данные в личных целях, требуется разрешение владельцев данных.[2]

Рекомендации

  1. ^ Рассел Д.А., Хэтфул Г.Ф., [1] «PhagesDB: база данных актинобактериофагов»
  2. ^ а б c d е ж грамм Рассел, Дэниел А .; Хатфулл, Грэм Ф. (2017-03-01). «PhagesDB: база данных актинобактериофагов». Биоинформатика. 33 (5): 784–786. Дои:10.1093 / биоинформатика / btw711. ISSN  1367-4803. ЧВК  5860397. PMID  28365761.
  3. ^ Хатфулл, Грэм [2] «Геномные базы данных: аннотация ДНК»
  4. ^ Хатфулл Г.Ф., Саркис Г.Дж. (1993). «Последовательность ДНК, структура и экспрессия генов микобактериофага L5: фаговая система для микобактериальной генетики». Мол. Микробиол. 7 (3): 395–405. Дои:10.1111 / j.1365-2958.1993.tb01131.x. PMID  8459766. S2CID  10188307.
  5. ^ Педулла, М. (2003). «Происхождение высокомозаичных геномов микобактериофагов». Клетка. 113 (2): 171–182. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00233-2. PMID  12705866. S2CID  14055875.
  6. ^ Ханауэр, Д. (2006). «Исследование-исследование. Обучение научному исследованию». Наука. 314 (5807): 1880–1881. Дои:10.1126 / science.1136796. PMID  17185586. S2CID  142760427.
  7. ^ Хатфулл, Г.Ф. (2006). «Изучение метапротеома микобактериофага: геномика фага как образовательная платформа». PLOS Genet. 2 (6): e92. Дои:10.1371 / journal.pgen.0020092. ЧВК  1475703. PMID  16789831.
  8. ^ а б Хатфулл, Г.Ф. (2015). «Инновации в сфере естественнонаучного образования: становятся вирусными». Дж. Вирол. 89 (16): 8111–8113. Дои:10.1128 / JVI.03003-14. ЧВК  4524241. PMID  26018168.
  9. ^ Иордания, T.C. (2014). «Широко реализуемый исследовательский курс по обнаружению фагов и геномике для студентов первого курса бакалавриата». мБио. 5 (1): e01051 – e01013. Дои:10.1128 / mbio.01051-13. ЧВК  3950523. PMID  24496795.
  10. ^ "Веб-фреймворк для перфекционистов с соблюдением сроков | Django". www.djangoproject.com. Получено 2018-04-11.
  11. ^ "База данных актинобактериофагов | Начало". phagesdb.org. Получено 2018-04-18.
  12. ^ «База данных актинобактериофагов». phagesdb.org. Получено 2018-04-11.
  13. ^ "База данных актинобактериофагов | Сравните фаги". phagesdb.org. Получено 2018-04-11.
  14. ^ «Фамератор». phamerator.org. Получено 2018-04-18.
  15. ^ Кресон, С.Г. (2011). «Фамератор: биоинформатический инструмент для сравнительной геномики бактериофагов». BMC Bioinform. 12: 395. Дои:10.1186/1471-2105-12-395. ЧВК  3233612. PMID  21991981.
  16. ^ "База данных актинобактериофагов | Начало". phagesdb.org. Получено 2018-04-16.
  17. ^ "Swagger UI". phagesdb.org. Получено 2018-04-16.
  18. ^ "База данных актинобактериофагов | Условия использования". phagesdb.org. Получено 2018-04-16.

внешняя ссылка