Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Centro de Recursos de Bioinformática Viral

El Centro de Recursos Bioinformáticos Virales ( VBRC ) es un recurso en línea que proporciona acceso a una base de datos de genomas virales seleccionados y a diversas herramient...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El Centro de Recursos Bioinformáticos Virales ( VBRC ) es un recurso en línea que proporciona acceso a una base de datos de genomas virales seleccionados y a diversas herramientas para el análisis bioinformático de genomas. [ 1 ] 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 [ 2 ] en la Universidad de Victoria .

La base de datos VBRC, cuidadosamente seleccionada, contiene todas las secuencias genómicas disponibles públicamente para poxvirus y virus de la peste porcina africana (VPPA). Una característica única de este recurso, en comparación con otras bases de datos genómicas, es la agrupación de todos los genes anotados en grupos de ortólogos (es decir, familias de proteínas ) según búsquedas de similitud de secuencias BLASTP previas a la ejecución .

La base de datos seleccionada se accede mediante VOCS (Viral Orthologous Clusters), una interfaz de usuario descargable basada en Java , y actúa como fuente central de información para otros programas del entorno de trabajo VBRC. Estos programas ofrecen diversas funciones de análisis bioinformático ( alineamientos de genomas completos o subgenomas , visualización del genoma y varios tipos de análisis de secuencias de genes y proteínas). La mayoría de estas herramientas también están programadas para aceptar datos introducidos por el usuario.

Familias de virus incluidas en la base de datos VBRC

El VBRC abarca los siguientes virus:

Organización de la base de datos VBRC

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

  1. Genomas completos. Este nivel contiene información sobre la especie o el aislado del virus y su secuencia genómica completa.
  2. Genes anotados. Este nivel contiene todos los ORF (marcos de lectura abiertos) predichos en un genoma viral específico, junto con sus secuencias de ADN y 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 ingresado en la base de datos, se somete a una búsqueda BLASTP contra todos los demás genes ya presentes en ella. [ 3 ] Según los resultados de la búsqueda, se le asigna a un grupo de ortólogos preexistente o se le coloca en un grupo de ortólogos de nueva creación. El objetivo de este nivel es "permitir una comparación rápida de genes similares dentro de una familia de virus determinada". [ 4 ]

Herramientas centrales proporcionadas por VBRC

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

  1. VOCs (Clústeres Ortólogos Virales) es la interfaz principal de acceso a la base de datos. Los usuarios pueden buscar los datos disponibles según diversos criterios relacionados con las características del genoma, el gen o el 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 específica de la base de datos o ejecutar una herramienta vinculada a VOCs (véase más abajo) para analizar los datos seleccionados. Se proporcionan herramientas de análisis adicionales, como búsquedas BLAST, mapas genómicos, alineación de genomas o genes, árboles filogenéticos, etc. [ 5 ]
  2. VGO (Viral Genome Organizer) es una interfaz basada en Java que se utiliza para visualizar y buscar secuencias de genomas virales. [ 6 ] Junto con una representación gráfica del genoma VBRC seleccionado (o proporcionado por el usuario), el programa muestra información relevante para el genoma de interés, incluyendo sus genes, ORF y codones de inicio/parada. Se proporcionan herramientas que permiten al usuario realizar búsquedas de expresiones regulares, motivos difusos y listas masivas. VGO también puede utilizarse para identificar genes relacionados en múltiples secuencias.
  3. BBB (Base-by-Base) Base-By-Base es un editor de alineamientos múltiples y por pares de genomas completos, independiente de la plataforma (basado en Java). [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] El programa resalta las diferencias entre pares de secuencias consecutivas dentro de un alineamiento, lo que permite al usuario examinar un alineamiento grande a 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 diseñado como un editor y visor para alineamientos de secuencias muy similares, también genera alineamientos múltiples utilizando Clustal Omega, T-Coffee y MUSCLE. Se proporcionan funciones de edición para permitir a los usuarios ajustar manualmente dichos alineamientos; los usuarios también pueden anotar genomas con comentarios o secuencias de cebadores.
  4. JDotter es una interfaz de usuario basada en Java que proporciona acceso vinculado a VBRC a la versión de Linux de Dotter. JDotter puede acceder a diagramas de puntos preprocesados ​​de las secuencias del genoma y los genes (ADN o proteínas) disponibles en la base de datos VBRC, y aceptar la entrada del usuario para generar nuevos diagramas de puntos . JDotter también interactúa con la base de datos curada o el archivo proporcionado por el usuario para mostrar datos de características suplementarias, como anotaciones genéticas. [ 10 ]

Otras herramientas proporcionadas por VBRC

VBRC ofrece en su sitio web varias herramientas de análisis adicionales basadas en Java. Cada una de estas herramientas está diseñada para realizar una tarea muy específica (por ejemplo, búsquedas de expresiones regulares , gráficos de sesgo de ADN) y, aunque se puede acceder a ellas como programas independientes con datos proporcionados por el usuario, la mayoría resultan más útiles cuando se ejecutan desde la aplicación central VOCS con datos proporcionados por VBRC.

Estas herramientas adicionales son las siguientes:

  • Sequence Searcher realiza búsquedas de secuencias de ADN o proteínas mediante expresiones regulares y motivos difusos, y está integrado en VOCS.
  • GFS (Genome Fingerprint Scanning) asigna datos de huellas dactilares de masas de péptidos a secuencias genómicas. Está integrado en VOCS.
  • NAP (Nucleotide Amino Acid Alignment) es una interfaz Java para napC, un programa diseñado para alinear secuencias de nucleótidos y proteínas, teniendo en cuenta huecos terminales y mutaciones de inserción/deleción. Se puede acceder a él desde VOCS.
  • GraphDNA proporciona sesgos y recorridos de ADN (una representación del contenido de nucleótidos basada en un plano cartesiano ) a partir de una secuencia de ADN de la base de datos VBRC o proporcionada por el usuario. Está integrado en VOCS. [ 11 ]
  • Hydrophobicity Plotter genera un gráfico de hidrofobicidad para una secuencia de proteína de la base de datos VBRC o proporcionada por el usuario. Admite tres escalas de hidrofobicidad ( Kyte-Doolittle , Hopp-Woods y Parker-Guo-Hodges); el procedimiento de graficación se basa en una ventana deslizante de longitud definida por el usuario. Se puede acceder a él desde VOCS.
  • GATU (Genome Annotation Transfer Utility) 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 consulta. [ 12 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "VBRC" . Centro de Recursos de Bioinformática Viral . Dr. Chris Upton.
  2. ↑ Upton, Chris. "Profesor de Bioquímica y Microbiología" .
  3. ↑ Upton, C.; Slack, S; Hunter, AL; Ehlers, A; Roper, RL (julio de 2003). " Clústeres ortólogos de poxvirus: hacia la definición del genoma mínimo esencial de poxvirus" . Journal of Virology . 77 (13): 7590–600 . doi : 10.1128/JVI.77.13.7590-7600.2003 . ISSN 0022-538X . PMC 164831. PMID 12805459 .   
  4. ↑ Upton, Chris (4 de julio de 2008). "Herramientas bioinformáticas y sus aplicaciones en virología" . Recuperado el 4 de septiembre de 2009 .
  5. ↑ Ehlers, A.; Osborne, J.; Slack, S.; Roper, RL; Upton, C. (2002). "Poxvirus Orthologous Clusters (POCs)". Bioinformatics . 18 (11): 1544– 5. doi : 10.1093/bioinformatics/18.11.1544 . PMID 12424130 . 
  6. ↑ Upton, C; Hogg, D; Perrin, D; Boone, M; Harris, NL (septiembre de 2000). "Organizador del genoma viral: un sistema para analizar genomas virales completos". Virus Research . 70 ( 1–2 ): 55–64 . doi : 10.1016/S0168-1702(00)00210-0 . ISSN 0168-1702 . PMID 11074125 .  
  7. ↑ Brodie, Ryan; Smith, AJ; Roper, RL; Tcherepanov, V; Upton, C (julio de 2004). " Base por base: análisis a nivel de nucleótido único de alineaciones de genomas virales completos" . BMC Bioinformatics . 5 : 96. doi : 10.1186/1471-2105-5-96 . PMC 481056. PMID 15253776 .  
  8. ↑ Shin-Lin Tu; Jeannette P. Staheli; Colum McClay; Kathleen McLeod; Timothy M. Rose; Chris Upton (2018). "Base-By-Base Version 3: New Comparative Tools for Large Virus Genomes" . Viruses . 10 ( 11): 637. doi : 10.3390/v10110637 . PMC 6265842. PMID 30445717 .  
  9. ↑ Hillary, William; Lin, Song-Han; Upton, Chris (2011). "Base-By-Base versión 2: análisis a nivel de nucleótido único de alineaciones de genomas virales completos" . Microbial Informatics and Experimentation . 1 (1): 2. doi : 10.1186/2042-5783-1-2 . PMC 3348662. PMID 22587754 .  
  10. ↑ Brodie, R.; Roper, RL; Upton, C (enero de 2004). "JDotter: una interfaz Java para múltiples gráficos de puntos generados por dotter" . Bioinformatics . 20 (2): 279– 81. doi : 10.1093/bioinformatics/btg406 . ISSN 1367-4803 . PMID 14734323 .  
  11. ↑ Thomas, Jamie M; Horspool, D; Brown, G; Tcherepanov, V; Upton, C (enero de 2007). " GraphDNA: un programa Java para la visualización gráfica de análisis de composición de ADN" . BMC Bioinformatics . 8 : 21. doi : 10.1186/1471-2105-8-21 . PMC 1783863. PMID 17244370 .  
  12. ↑ Tcherepanov, Vasily; Ehlers, A; Upton, C (junio de 2006). "Genome Annotation Transfer Utility (GATU): anotación rápida de genomas virales utilizando un genoma de referencia estrechamente relacionado" . BMC Genomics . 7 : 150. doi : 10.1186/1471-2164-7-150 . PMC 1534038. PMID 16772042 .  

Lecturas adicionales

  • Bioinformática para el análisis de genomas de poxvirus [ 1 ]
  • El mundo es un pañuelo, después de todo: la genómica viral y el dominio global de los virus [ 2 ].
  • Enfoques bioinformáticos para el análisis comparativo de virus [ 3 ]
  • Centro de recursos de bioinformática viral - Entorno de trabajo analítico (contiene herramientas basadas en Java)
  • Página principal del NIAID
  • Centros de Recursos Bioinformáticos. Página del NIAID que describe los objetivos y actividades de los BRC.
  • Sitio web del portal de patógenos para los BRC; proporciona información resumida.
  • Página de inicio de Clústeres Ortólogos de Virus
  • Página de lanzamiento del Organizador del Genoma Viral
  • Página de lanzamiento Base por Base
  • Página de lanzamiento de JDotter
  1. ↑ Da Silva, Melissa; Upton, Chris (2012). Virus vaccinia y poxvirología . Métodos en biología molecular. Vol. 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). "El mundo es un pañuelo: genómica viral y el dominio global de los virus". Current Opinion in Virology . 1 (4): 280– 281. doi : 10.1016/j.coviro.2011.08.001 . PMID 22440784 . 
  3. ↑ Amgarten, Deyvid; Upton, Chris (2018). Genómica comparativa . Métodos en biología molecular. Vol. 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 .