PhagesDB - PhagesDB

The Databáze aktinobakteriofágů, běžněji známý jako PhagesDB, je web podporovaný databází, který shromažďuje a sdílí informace související s objevem, charakterizací a genomikou viry kteří raději infikují aktinobakteriální hostitele. Je to bioinformatika nástroj, který se celosvětově používá k porovnání více fágy a jejich genomické anotace. K nedávným datům jich bylo více než 8 000 bakteriofágy, včetně více než 1600 s již sekvenovanými genomy, bylo zařazeno do databáze databáze.[1] Jedná se o doplněk k široké škále dříve existujících bioinformatických nástrojů, jako je NCBI. Poskytuje výsledky již sekvenovaných fágových genomů a má za cíl umožnit přístup k navrženým fágovým genomům, aby poskytly větší spektrum informací.

Pozadí

PhagesDB poskytuje výzkumné komunitě Actinobacteriophage odbytiště pro zveřejňování jejich nálezů a sdílení s členy jejich komunity, kteří pak mohou dále analyzovat data a používat je k opatřit poznámkami nově objevené fágové genomy prostřednictvím srovnání. Byl navržen tak, aby držel krok s rychlostí objevování tak novou geny lze nahrát v reálném čase. Má pomoci vyhnout se „časovému zpoždění mezi sekvenováním a dostupností poznámek genomy v GenBank.[2] Spojuje studenty z celého světa, kteří provádějí autentický výzkum prostřednictvím MOŘSKÉ FÁZE aby mohli sdílet své výsledky se zbytkem výzkumné komunity.[3]„Existuje více než 6400 uživatelů PhagesDB s e-mailovými adresami xxx.edu, což odráží využití výzkumnými pracovníky studentů.[2]

V roce 1993 vedlo sekvenování L5 k zahájení prvního desetiletí genomiky Actinobacteriophage,[4] a uzavřena v publikaci analýzy, která porovnávala 14 různých genomů mykobakteriofága v roce 2003.[5] Pomocí místních tabulek a GenBank bylo možné spravovat výsledná data přibližně rok, za předpokladu, že to bylo tempem přibližně jednoho genomu každý rok. Následující dva vývoj však učinily tento přístup neobhájitelným. Za prvé, vytvoření programu Phage Hunters Integrating Research and Education (PHIRE) [6][7] vytvořili cestu pro začínající středoškolské a vysokoškolské vědce k očištění, izolaci a charakterizaci jejich vlastních nových fágů, což vedlo k prudkému nárůstu množství izolátů fágů, ke kterým lze získat přístup pro sekvenování.[8] Zadruhé, odhalení technologií sekvenování nové generace způsobilo rychlejší a levnější sekvenování těchto genomů fágů. V důsledku toho se počet fágových genomů sekvenovaných v příštím desetiletí exponenciálně zvýšil.[8] Založení Science Science Alliance-Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science (MOŘSKÉ FÁZE ) v roce 2008 [9] více se zvýšil potenciál pro izolaci a sekvenování Actinobacteriophage a zvládnutí dat vytvořených těmito programy přineslo výzvu.

PhagesDB byl vytvořen jako jediný koncentrovaný archiv fágových informací, kde kdokoli, kdo má zájem nebo je zapojen do fágové studie, může přistupovat a zadávat data. Ukázka databáze přístupná na webu umožňovala metodickým a poddajným způsobem ukládání a načítání dat a umožňovala snadný přístup komukoli s připojením k internetu. V dubnu 2010 byl spuštěn program PhagesDB, který byl původně pouze pro Mykobakteriofágy (fágy mykobakteriálních hostitelů). V roce 2015 se stala databáze Actinobacteriophage, která obsahuje všechny fágy infikující hostitele v kmeni Aktinobakterie.[2]

Design a funkce

Vytvoření PhagesDB bylo provedeno pomocí Django[10] a byl hostován na serveru WebFaction. Django je vývojový rámec pro web založený na Pythonu a byl vybrán konkrétně pro svou vysokou univerzálnost, přístup k neprofesionálním programátorům, přehlednost dokumentace a několik dalších out-of-the-box funkcí, včetně plně funkčního administrativního webu. Bylo důležité, aby měl přístup k neprofesionálním programátorům, protože to umožňuje rozmanitější škálu výsledků. Spíše než lokálně hostovat PhagesDB, byla vybrána WebFaction pro jeho snadnou integraci s Django, jeho zabezpečení na vysoké úrovni a nízké prostoje. Web databáze se otevírá s většinou zelenou a černou stránkou lobby a vlevo nahoře je k dispozici vyhledávací lišta. Názvy fágů mohou být, řazeny do sekvencí a / nebo konceptů, zadávány do vyhledávací lišty a výsledky se okamžitě objevují.[2]

PhagesDB má samostatnou fágovou stránku pro každý jeden fág z více než 8 000 fágů, které byly zadány do databáze. Tyto stránky obsahují podrobné informace týkající se fágů. Tyto informace zahrnují podrobnosti objevu (souřadnice GPS, nalezený rok, izolační teplota, bakterie hostitele atd.), Podrobnosti sekvenování (délka genomu, obsah G + C, typ konců genomu atd.), Podrobnosti charakterizace (morfototyp, shluk / podskupina , seznam genů atd.) a další užitečné soubory (soubor sekvence fasta, obrázek plaku, obrázek restrikčního digestu, mikrofotografie atd.). Pokud je to možné, existují odkazy na záznam GenBank pro fág, stejně jako článek, ve kterém byl publikován. Spolu se všemi těmito je pro každý fág samostatná stránka GeneMark, která umožňuje křížový odkaz na polohu genomů v připravte fágy, abyste zajistili, že na určitém místě je skutečně genom. PhagesDB lze použít samostatně, ale bylo zjištěno, že je přesnější, když se používá ve spolupráci s jiným webem o bioinformatice, jako je NCBI Blast.[2] The obrázek níže[11] označuje různé typy a počty sekvenovaných fágů:

Sekvenované typy fágůPořadové číslo
Actinoplanes1
Arthrobacter240
Brevibacterium2
Corynebacterium12
Gordonia296
Kocuria4
Microbacterium98
Mycobacterium1590
Propionibacterium55
Rhodococcus53
Rothia1
Streptomyces167
Tetrasphaera1
Tsukamurella2

Existuje mnoho různých způsobů ve PhagesDB, kde je uživatel schopen prohlížet a kontaktovat skupiny fágů. Fágové seznamy lze generovat a klasifikovat podle hostitele (rod, druh nebo kmen), klastru, podskupiny, instituce, nalezeného roku, délky genomu, obsahu G + C a několika dalších kritérií. The stránka filtru[12] umožňuje kombinaci kritérií zaměřených na skupinu fágů se zvláštními charakteristikami. Každý fágový klastr a podskupina má svou vlastní stránku s katalogem členských fágů. Spolu s tím má každý klastr a podskupina dny také o sobě, například počet členů v klastrech, jejich průměrné velikosti genomu a hostitelé, které jejich členové infikují nebo raději infikují. K dispozici je interaktivní mapa, která zobrazuje všechny fágy / shluky, které jsou seřazeny podle známých souřadnic GPS. To poskytuje informace o geografickém šíření fágových míst izolace.[2] Stránka porovnání[13] umožňuje uživatelům prohlížet všechny plakety, obrázky s omezením nebo mikrofotografie pro danou fágovou skupinu. PhagesDB má aminokyselina podrobnosti o jeho fágu genomy které jsou sekvenovány integrací s Phameratorem[14][15]

Přístup a práva k údajům

Data PhagesDB může kdokoli volně prohlížet a kdokoli se může na stránku zaregistrovat (prostřednictvím Google, Facebook, Cvrlikání (nebo samotný PhagesDB), což umožňuje přidávat nové nalezené fágy a upravovat fágová data, zatímco se dozvíte více o vlastnostech fágů.

Kromě toho web poskytuje několik způsobů, jak přivést zpět základní data. The stránku ke stažení[16] dat se skládá z odkazů pro stahování všech sekvencí fágového genomu, textů o každém fágu se širokou informací a fotografií se všemi plakovými obrazy, gelovými obrázky s restrikčním štěpením nebo mikrofotografie pro daný klastr. Každá stránka Pham obsahuje odkaz ke stažení souboru aminokyselina sekvence všech členů této Pham pro srovnávací proteomické motivy.

An Rozhraní pro programování aplikací (API) byl nedávno přidán, aby uživatelé mohli přistupovat k mnoha podkladovým datům způsobem kompatibilnějším pro počítače.[17] PhagesDB API přijímá odvolání pro všechny fágy, ty od hostitele, podle klastru nebo podskupiny, seřazené atd., A vrátí objekty JSON s požadovanými informacemi. PhagesDB uchovává některá nepublikovaná data, která nejsou přítomna v žádném médiu, včetně genomových sekvencí, které byly provedeny nedávno. PhagesDB 'Podmínky použití’[18] obsahuje pokyny, jak a které údaje budou použity třetími stranami. Například uživatelé, kteří chtějí využít nepublikovaná data pro své soukromé účely, potřebují povolení od vlastníků dat.[2]

Reference

  1. ^ Russell DA, Hatfull GF, [1] "PhagesDB: databáze aktinobakteriofágů"
  2. ^ A b C d E F G Russell, Daniel A .; Hatfull, Graham F. (01.03.2017). "PhagesDB: databáze aktinobakteriofágů". Bioinformatika. 33 (5): 784–786. doi:10.1093 / bioinformatika / btw711. ISSN  1367-4803. PMC  5860397. PMID  28365761.
  3. ^ Hatfull, Graham [2] „Genomické databáze: anotace DNA“
  4. ^ Hatfull G.F., Sarkis G.J. (1993). „Sekvence DNA, struktura a genová exprese mykobakteriofága L5: fágový systém pro mykobakteriální genetiku“. Mol. Microbiol. 7 (3): 395–405. doi:10.1111 / j.1365-2958.1993.tb01131.x. PMID  8459766. S2CID  10188307.
  5. ^ Pedulla, M.L. (2003). "Počátky vysoce mozaikových mykobakteriofágových genomů". Buňka. 113 (2): 171–182. doi:10.1016 / S0092-8674 (03) 00233-2. PMID  12705866. S2CID  14055875.
  6. ^ Hanauer, D.I. (2006). „Dotazovací učení. Výuka vědeckého výzkumu“. Věda. 314 (5807): 1880–1881. doi:10.1126 / science.1136796. PMID  17185586. S2CID  142760427.
  7. ^ Hatfull, G.F. (2006). „Zkoumání metaproteomu mykobakteriofága: fágová genomika jako vzdělávací platforma“. PLOS Genet. 2 (6): e92. doi:10.1371 / journal.pgen.0020092. PMC  1475703. PMID  16789831.
  8. ^ A b Hatfull, G.F. (2015). „Inovace v pregraduálním přírodovědném vzdělávání: šíření virů“. J. Virol. 89 (16): 8111–8113. doi:10.1128 / JVI.03003-14. PMC  4524241. PMID  26018168.
  9. ^ Jordan, T.C. (2014). „Široce implementovatelný výzkumný kurz zaměřený na objevování fágů a genomiku pro vysokoškolské studenty prvního ročníku“. mBio. 5 (1): e01051 – e01013. doi:10,1128 / mbio.01051-13. PMC  3950523. PMID  24496795.
  10. ^ „Webový rámec pro perfekcionisty s termíny | Django“. www.djangoproject.com. Citováno 2018-04-11.
  11. ^ "Databáze Actinobacteriophage | Domů". phagesdb.org. Citováno 2018-04-18.
  12. ^ „Databáze Actinobacteriophage“. phagesdb.org. Citováno 2018-04-11.
  13. ^ "Databáze Actinobacteriophage | Porovnání fágů". phagesdb.org. Citováno 2018-04-11.
  14. ^ "Phamerator". phamerator.org. Citováno 2018-04-18.
  15. ^ Cresawn, S.G. (2011). „Phamerator: bioinformatický nástroj pro srovnávací bakteriofágovou genomiku“. BMC Bioinform. 12: 395. doi:10.1186/1471-2105-12-395. PMC  3233612. PMID  21991981.
  16. ^ "Databáze Actinobacteriophage | Domů". phagesdb.org. Citováno 2018-04-16.
  17. ^ „Swagger UI“. phagesdb.org. Citováno 2018-04-16.
  18. ^ "Databáze Actinobacteriophage | Podmínky použití". phagesdb.org. Citováno 2018-04-16.

externí odkazy