Centro de recursos de bioinformática viral - Viral Bioinformatics Resource Center

El Centro de recursos de bioinformática viral ( VBRC ) es un recurso en línea que brinda acceso a una base de datos de genomas virales seleccionados y una variedad de herramientas para el análisis del genoma bioinformático . Este recurso fue uno de los ocho BRC ( Centros de recursos bioinformáticos ) financiados por el NIAID con el objetivo de promover la investigación contra patógenos emergentes y reemergentes , en particular aquellos considerados como posibles amenazas de bioterrorismo . El VBRC ahora cuenta con el apoyo del Dr. Chris Upton de la Universidad de Victoria .

La base de datos de VBRC curada contiene todas las secuencias genómicas disponibles públicamente para poxvirus y virus de la peste porcina africana (ASFV). Un aspecto único de este recurso en relación con otras bases de datos genómicas es su agrupación de todos los genes anotados en grupos de ortólogos (es decir , familias de proteínas ) basándose en búsquedas de similitud de secuencias BLASTP previas a la ejecución .

Se accede a la base de datos seleccionada a través de VOCS (Viral Orthologous Clusters), una interfaz de usuario descargable basada en Java , y actúa como la fuente de información central para otros programas del banco de trabajo VBRC. Estos programas sirven para una variedad de funciones de análisis bioinformático ( alineamientos completos o subgenómicos , presentación del genoma y varios tipos de análisis de secuencias de genes / proteínas). La mayoría de estas herramientas también están programadas para recibir información proporcionada por el usuario.

Familias de virus cubiertas en la base de datos VBRC

El VBRC cubre los siguientes virus:

Organización de la base de datos VBRC

La base de datos de VBRC almacena datos bioinformáticos virales en tres niveles:

  1. Genomas completos. Este nivel contiene información sobre la especie de virus o aislado y su secuencia genómica completa.
  2. Genes anotados. Este nivel contiene todos los ORF (marcos de lectura abiertos) predichos en un genoma de virus en particular, junto con su ADN y secuencias de proteínas (traducidas).
  3. Grupos de ortólogos (familias). Este nivel es una característica distintiva de la base de datos VBRC. Cada gen anotado, una vez que se ha introducido en la base de datos, se somete a una búsqueda BLASTP contra todos los demás genes que ya están en la base de datos. Según los resultados de la búsqueda, se asigna a un grupo de ortólogos preexistente o se coloca en un grupo de ortólogos recién creado. El objetivo de este nivel es "permitir una rápida comparación de genes similares en una familia de virus determinada".

Herramientas centrales proporcionadas por VBRC

VBRC proporciona a los investigadores una amplia variedad de herramientas vinculadas a bases de datos. De estos, los cuatro programas centrales son VOC , VGO , BBB y JDotter .

  1. VOC (clústeres ortólogos virales)
    VOC es la principal interfaz de acceso a la base de datos. Los usuarios pueden buscar los datos disponibles según una serie de criterios relacionados con el genoma, el gen o las características del grupo de ortólogos. Los resultados de la búsqueda se muestran en formato de tabla; desde aquí, el usuario puede obtener más información sobre una entrada de base de datos en particular, o lanzar una herramienta vinculada a VOC (ver más abajo) para el análisis de datos seleccionados. Se proporcionan herramientas de análisis adicionales como búsquedas BLAST, mapas del genoma, genoma o alineación de genes, árboles filogenéticos, etc.
  2. VGO (Organizador del genoma viral)
    VGO es una interfaz basada en Java que se utiliza para ver y buscar secuencias del genoma viral. Junto con una representación gráfica del genoma VBRC seleccionado (o proporcionado por el usuario), el programa muestra información relevante para un genoma de interés, incluidos sus genes, ORF y codones de inicio / parada. Se proporcionan herramientas que permiten al usuario realizar búsquedas de expresiones regulares, un motivo difuso y listas masivas. VGO también se puede utilizar para identificar genes relacionados en múltiples secuencias.
  3. BBB (Base-by-Base)
    Base-By-Base es un editor de alineación múltiple y de pares de genoma completo independiente de la plataforma (basado en Java). El programa destaca las diferencias entre pares consecutivos de secuencias dentro de una alineación, lo que permite al usuario examinar una gran alineación a un nivel de residuo único. Las anotaciones de la base de datos VBRC o los archivos proporcionados por el usuario se muestran junto a cada secuencia.
    Aunque Base-By-Base fue pensado como un editor y visor de alineaciones de secuencias muy similares, también genera múltiples alineaciones usando Clustal Omega, T-Coffee y MUSCLE. Se proporcionan funciones de edición para permitir a los usuarios ajustar dichas alineaciones manualmente; los usuarios también pueden anotar genomas con comentarios o secuencias de cebadores.
  4. JDotter
    JDotter es una interfaz de usuario basada en Java que proporciona acceso vinculado a VBRC a la versión Linux de Dotter. JDotter puede acceder a diagramas de puntos preprocesados ​​del genoma y secuencias de genes (ADN o proteína) disponibles en la base de datos de VBRC, y tomar información del usuario para la generación de nuevos diagramas de puntos . JDotter también interactúa con la base de datos seleccionada o el archivo proporcionado por el usuario para mostrar datos de características adicionales, como anotaciones genéticas.

Otras herramientas proporcionadas por VBRC

VBRC proporciona una serie de herramientas de análisis adicionales basadas en Java en su sitio web. Las herramientas de esta categoría están diseñadas para realizar una tarea muy específica (por ejemplo , búsquedas de expresiones regulares , trazado de sesgos de ADN) y, aunque se puede acceder a ellas como programas independientes con información proporcionada por el usuario, la mayoría tiene una mayor utilidad cuando se inicia desde el aplicación central de VOCS con datos suministrados por VBRC.

Estas herramientas adicionales son las siguientes:

  • Sequence Searcher realiza búsquedas de expresiones regulares y de motivos difusos de secuencias de ADN o proteínas, y está integrado en VOCS.
  • GFS (escaneo de huellas dactilares del genoma) mapea datos de huellas dactilares en masa de péptidos a secuencias genómicas. Está integrado en VOCS.
  • NAP (Alineación de aminoácidos nucleótidos) es una interfaz Java para napC, un programa diseñado para alinear una secuencia de nucleótidos y proteínas, teniendo en cuenta los huecos terminales y las mutaciones de inserción / deleción. Se puede acceder desde VOCS.
  • GraphDNA proporciona distorsiones y recorridos de ADN (una representación basada en un plano cartesiano del contenido de nucleótidos) a partir de una base de datos de VBRC o una secuencia de ADN proporcionada por el usuario. Está integrado en VOCS.
  • Hydrophobicity Plotter genera un gráfico de hidrofobicidad para una base de datos de VBRC o una secuencia de proteínas proporcionada por el usuario. Se admiten tres escalas de hidrofobicidad ( Kyte-Doolittle , Hopp-Woods y Parker-Guo-Hodges); el procedimiento de representación gráfica se basa en una ventana deslizante de longitud determinada por el usuario. Se puede acceder desde VOCS.
  • GATU (Utilidad de transferencia de anotaciones del genoma) permite al usuario anotar un genoma recién secuenciado basándose en las anotaciones presentes en un genoma de referencia; también puede predecir nuevos genes en el genoma de la consulta.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • Bioinformática para el análisis de genomas de poxvirus
  • Después de todo, es un mundo pequeño: la genómica viral y el dominio global de los virus.
  • Enfoques bioinformáticos para el análisis comparativo de virus

enlaces externos

  • [1] Banco de trabajo analítico del Centro de recursos de bioinformática viral (contiene herramientas basadas en Java)
  • Página de inicio del NIAID
  • Centros de recursos bioinformáticos La página del NIAID que describe los objetivos y actividades de los BRC
  • El sitio Pathogen Portal Hub para los BRC; proporciona información resumida
  • [2] Página de inicio de clústeres ortólogos de virus
  • [3] Página de lanzamiento de Viral Genome Organizer
  • [4] Página de inicio de base por base
  • [5] Página de inicio de JDotter
  1. ^ Da Silva, Melissa; Upton, Chris (2012). Virus vaccinia y poxvirología . Métodos en Biología Molecular. 890 . Melissa Da Silva y Chris Upton. págs. 233-258. doi : 10.1007 / 978-1-61779-876-4_14 . ISBN 978-1-61779-875-7. PMID  22688771 .
  2. ^ Ghedin, Elodie; Upton, Chris (2011). "Después de todo, es un mundo pequeño: la genómica viral y el dominio global de los virus". Opinión actual en virología . 1 (4): 280–281. doi : 10.1016 / j.coviro.2011.08.001 . PMID  22440784 .
  3. ^ Amgarten, Deyvid; Upton, Chris (2018). Genómica comparada . Métodos en Biología Molecular. 1704 . Deyvid Amgarten y Chris Upton. págs. 401–417. doi : 10.1007 / 978-1-4939-7463-4_15 . ISBN 978-1-4939-7461-0. PMID  29277875 .