Aequatus是一種免費的開源可視化工具 可以對同源基因進行深入比較
Aequatus是Earlham Institute(EI)開發(fā)的一種新的生物信息學(xué)工具 - 有助于深入了解不同物種之間的同線信息,提供一個系統(tǒng),以更好地識別重要的,正向選擇的和進化保守的DNA區(qū)域。
通常,密切相關(guān)的生物顯示出高度的同線性,即它們沿著染色體具有相似的序列,其中被認為具有相同功能的密切相關(guān)的基因聚集在物種之間的類似組織中。因此,許多人類基因與哺乳動物具有高度的同線性,從黑猩猩到小鼠。
研究生物之間的同線性可以幫助我們確定遺傳區(qū)域如何通過進化發(fā)生變化,并且具有深遠的應(yīng)用 - 包括更好地了解進化和我們?nèi)绾涡纬?,幫助研究人類健康,以及培育更好的作物?/p>
數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施小組的Anil Thanki說:“我們對Aequatus非常興奮,因為它提供了一種非常直觀的方式來顯示物種間的同源基因.Aquatatus使用可用于表示基因組學(xué)數(shù)據(jù)的最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供無縫的用戶體驗。生物學(xué)家通過在基因組特征水平上比較它們來深入研究同源基因的細節(jié)。我們還將這個資源與SMART蛋白質(zhì)域信息服務(wù)器聯(lián)系起來,讓研究人員無需切換服務(wù)即可獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。
屢獲殊榮的實際應(yīng)用程序
除了在GigaScience上發(fā)布Aequatus工具外,EI的Davey集團的主要開發(fā)商Anil Thanki被提名為ICG-13獎項,該獎項是第13屆中國深圳基因組學(xué)國際會議。
Aequatus采用開源技術(shù)構(gòu)建,提供快速,直觀的基于Web的瀏覽體驗,彌合系統(tǒng)發(fā)育變化與基因特征信息之間的差距。
Aequatus的開發(fā)產(chǎn)生了一個開源JavaScript庫 - Aequatus.js--它保留了完整可視化應(yīng)用程序的功能,但可以與其他Web應(yīng)用程序集成,例如非常流行的Galaxy生物信息學(xué)工作流平臺。
其中一個應(yīng)用程序是最近發(fā)布的GeneSeqToFamily工具,這是一個基于Ensembl Compara GeneTrees管道的Galaxy工作流程,用于查找基因家族。Aequatus插件已在Galaxy(目前在usegalaxy.eu)上提供,以便可視化從GeneSeqToFamily獲得的最終基因家族。
一種新穎,更完整的可視化工具
雖然傳統(tǒng)的系統(tǒng)發(fā)育樹(“家譜”中共享祖先的可視化)提供了同線性的概述,但Aequatus還提供了有關(guān)基因結(jié)構(gòu)變化的信息,包括其中與表型(外觀)變化相對應(yīng)的變異。
使用“指導(dǎo)”基因作為參考,基于比對定位其他基因(序列相似性的分析,或基于它們的DNA或蛋白質(zhì)序列兩個基因彼此相關(guān)的接近程度)。從開源數(shù)據(jù)庫,Ensembl Compara和Ensembl Core中檢索比對,然后Aequatus處理比較和特征數(shù)據(jù),以基于共享的配色方案提供物種之間的系統(tǒng)發(fā)育和結(jié)構(gòu)變化的視覺表示。
使用Aequatus工具可視化的典型基因樹。
這有助于可視化同源區(qū)域,同時還允許識別基因的變化,例如插入或缺失,黑條表示與“指南”相比特定于給定基因的插入。
總體而言,Aequatus提供了一種獨特的方式來探索各種物種基因之間的復(fù)雜關(guān)系,這種關(guān)系迄今尚未實現(xiàn)。Aequatus不僅適用于包括小鼠和人類在內(nèi)的高質(zhì)量參考基因組,而且設(shè)計用于難以組裝或非模型生物。
最新版本的Aequatus還支持Ensembl REST API,它可以直接從Ensembl服務(wù)器檢索數(shù)據(jù),并且不需要使用本地數(shù)據(jù)來提高Aequatus的可移植性。
數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施組織負責(zé)人Rob Davey補充說:“很高興看到這項工作在國際會議上發(fā)表并確實被選中。這表明基因組數(shù)據(jù)的可視化仍然是一個活躍而有價值的研究領(lǐng)域,而Aequatus確實可以幫助研究人員獲得有關(guān)其基因和感興趣的生物的更細粒度的信息“。
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