Biologická databáze - Biological database

Databáze genových chorob viz Databáze genových chorob.
Domovská stránka biologické databáze STRING, která charakterizuje funkční vazby mezi proteiny.[1]

Biologické databáze jsou knihovny informací o vědách o živé přírodě, shromážděné z vědeckých experimentů, publikované literatury, vysoce výkonné experimentální technologie a výpočetní analýzy.[Citace je zapotřebí ] Obsahují informace z výzkumných oblastí včetně genomika, proteomika, metabolomika, microarray genová exprese a fylogenetika.[2] Informace obsažené v biologických databázích zahrnují genovou funkci, strukturu, lokalizaci (buněčnou i chromozomální), klinické účinky mutací i podobnosti biologických sekvencí a struktur.

Biologické databáze lze obecně rozdělit do sekvenčních, strukturních a funkčních databází. Sekvence nukleových kyselin a proteinů jsou uloženy v databázích sekvencí a strukturní databáze ukládají vyřešené struktury RNA a proteinů. Funkční databáze poskytují informace o fyziologické úloze genových produktů, například enzymových aktivit, mutantních fenotypů nebo biologických cest. Modelové databáze organizmů jsou funkční databáze, které poskytují druhově specifická data. Databáze jsou důležitým nástrojem, který pomáhá vědcům analyzovat a vysvětlovat řadu biologických jevů ze struktury biomolekuly a jejich interakce k celku metabolismus organismů a porozumění vývoj z druh. Tyto znalosti pomáhají usnadňovat boj proti chorobám, napomáhají rozvoji léky, předpovídání určitých genetických chorob a při objevování základních vztahů mezi druhy v EU historie života.

Biologické znalosti jsou distribuovány mezi mnoha různými obecnými a specializovanými databázemi. To někdy ztěžuje zajištění konzistence informací. Integrativní bioinformatika je jedno pole, které se pokouší tento problém vyřešit poskytnutím jednotného přístupu. Jedním z řešení je, jak biologické databáze křížový odkaz do jiných databází s přístupová čísla propojit jejich související znalosti dohromady.

Relační databáze koncepty počítačová věda a Získávání informací koncepty digitální knihovny jsou důležité pro pochopení biologických databází. Návrh, vývoj a dlouhodobá správa biologických databází je klíčovou oblastí disciplíny bioinformatika.[3] Obsah dat zahrnuje genové sekvence, textové popisy, atributy a ontologie klasifikace, citace a tabulková data. Ty jsou často popisovány jakostrukturovaná data a mohou být reprezentovány jako tabulky, záznamy s oddělovači klíčů a struktury XML.

Výzkum nukleových kyselin Problém s databází

Důležitým zdrojem pro hledání biologických databází je speciální každoroční vydání časopisu Výzkum nukleových kyselin (NAR). Vydání databáze NAR je volně dostupné a kategorizuje mnoho veřejně dostupných online databází souvisejících s biologie a bioinformatika. Doprovodná databáze k problému s názvem Sbírka databází online molekulární biologie uvádí 1 380 online databází.[4] Existují další sbírky databází, jako je MetaBase a Sbírka odkazů na bioinformatiku.[5][6]

Přístup

Většina biologických databází je k dispozici prostřednictvím webových stránek, které organizují data tak, aby uživatelé mohli procházet data online. Kromě toho jsou podkladová data obvykle k dispozici ke stažení v různých formátech. Biologická data přicházejí v mnoha formátech. Mezi tyto formáty patří text, data sekvence, struktura proteinu a odkazy. Každý z nich lze najít z určitých zdrojů, například:

Druhově specifické databáze

U některých druhů, zejména těch, které se často používají při výzkumu, jsou k dispozici databáze specifické pro daný druh (Modelové organismy ). Například EcoCyc je E-coli databáze. Jiné populární modelové databáze organismů zahrnout Myší genomová informatika pro laboratorní myš, Mus musculus, Databáze krysích genomů pro Ratus, ZFIN pro Danio Rerio (zebrafish), PomBase[7] pro štěpné droždí Schizosaccharomyces pombe, FlyBase pro Drosophila, WormBase pro hlístice Caenorhabditis elegans a Caenorhabditis briggsae, a Xenbase pro Xenopus tropicalis a Xenopus laevis žáby

Viz také

Reference

  1. ^ Szklarczyk D; Franceschini A; Kuhn M; et al. (Leden 2011). „Databáze STRING v roce 2011: funkční interakční sítě proteinů, globálně integrované a hodnocené“. Nucleic Acids Res. 39 (Problém s databází): D561–8. doi:10.1093 / nar / gkq973. PMC  3013807. PMID  21045058.
  2. ^ Altman RB (březen 2004). „Budování úspěšných biologických databází“. Stručný. Bioinformatika. 5 (1): 4–5. doi:10.1093 / bib / 5.1.4. PMID  15153301.
  3. ^ Bourne P (srpen 2005). „Bude se biologická databáze lišit od biologického deníku?“. PLOS Comput. Biol. 1 (3): 179–81. Bibcode:2005PLSCB ... 1 ... 34B. doi:10.1371 / journal.pcbi.0010034. PMC  1193993. PMID  16158097.
  4. ^ Galperin MY; Fernández-Suárez XM (leden 2012). „Vydání databáze pro výzkum nukleových kyselin v roce 2012 a online kolekce databází molekulární biologie“. Nucleic Acids Res. 40 (Problém s databází): D1–8. doi:10.1093 / nar / gkr1196. PMC  3245068. PMID  22144685.
  5. ^ Bolser DM; Chibon PY; Palopoli N; et al. (Leden 2012). „MetaBase - wiki-databáze biologických databází“. Nucleic Acids Res. 40 (Problém s databází): D1250–4. doi:10.1093 / nar / gkr1099. PMC  3245051. PMID  22139927.
  6. ^ Brazas MD; Yim DS; Yamada JT; Ouellette BF (červenec 2011). „Aktualizace adresáře Bioinformatics Links 2011: více zdrojů, nástrojů a databází a funkcí k posílení komunity bioinformatiky“. Nucleic Acids Res. 39 (Problém s webovým serverem): W3–7. doi:10.1093 / nar / gkr514. PMC  3125814. PMID  21715385.
  7. ^ Lock, A; Rutherford, K; Harris, MA; Hayles, J; Oliver, SG; Bähler, J; Wood, V (13. října 2018). „PomBase 2018: uživatelsky řízená reimplementace databáze štěpných kvasinek poskytuje rychlý a intuitivní přístup k různým vzájemně propojeným informacím“. Výzkum nukleových kyselin. 47 (D1): D821 – D827. doi:10.1093 / nar / gky961. PMC  6324063. PMID  30321395.

externí odkazy