Name: a web tool for generating high quality machine-readable biological pathways
Uploaded: 2017-02-08T12:30:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Web Tool for Generating High Quality Machine-readable Biological Pathways at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות המכון הקנדי לבריאות מחקר (CIHR) ו הגנום אלברטה, חטיבה של הגנום קנדה, לתמיכה כספית.

<ol>
	<li>Michal, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+representation+of+metabolic+pathways.">On representation of metabolic pathways.</a> Biosystems. 47 (1-2), 1-7 (1998).</li><li>Kanehisa, M., Sato, Y., Kawashima, M., Furumichi, M., Tanabe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KEGG+as+a+reference+resource+for+gene+and+protein+annotation.">KEGG as a reference resource for gene and protein annotation.</a> Nucleic Acids Res. 44 (D1), D457-D462 (2016).</li><li>Karp, P., Riley, M., Paley, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MetaCyc+Database.">The MetaCyc Database.</a> Nucleic Acids Res. 30 (1), 59-61 (2002).</li><li>Kelder, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=WikiPathways:+building+research+communities+on+biological+pathways.">WikiPathways: building research communities on biological pathways.</a> Nucleic Acids Res. 40 (Database issue), D1301-D1307 (2011).</li><li>Croft, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Reactome+pathway+knowledgebase).">The Reactome pathway knowledgebase).</a> Nucleic Acids Res. 42 (Database issue), D472-D477 (2014).</li><li>Karp, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathway+Tools+version+13.0:+integrated+software+for+pathway/genome+informatics+and+systems+biology.">Pathway Tools version 13.0: integrated software for pathway/genome informatics and systems biology.</a> Brief Bioinform. 11 (1), 40-79 (2010).</li><li>Van Iersel, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presenting+and+exploring+biological+pathways+with+PathVisio.">Presenting and exploring biological pathways with PathVisio.</a> BMC Bioinformatics. 9, 399 (2008).</li><li>Demir, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+BioPAX+community+standard+for+pathway+data+sharing.">The BioPAX community standard for pathway data sharing.</a> Nat. Biotechnol. 28 (9), 935-942 (2010).</li><li>Shannon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoscape:+A+Software+Environment+for+Integrated+Models+of+Biomolecular+Interaction+Networks.">Cytoscape: A Software Environment for Integrated Models of Biomolecular Interaction Networks.</a> Genome Res. 13 (11), 2498-2504 (2003).</li><li>Salomonis, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GenMAPP+2:+new+features+and+resources+for+pathway+analysis.">GenMAPP 2: new features and resources for pathway analysis.</a> BMC Bioinformatics. 8, 217 (2007).</li><li>Elliott, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PathCase:+pathways+database+system.">PathCase: pathways database system.</a> Bioinformatics. 24 (21), 2526-2533 (2008).</li><li>Hu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VisANT+3.0:+new+modules+for+pathway+visualization,+editing,+prediction+and+construction.">VisANT 3.0: new modules for pathway visualization, editing, prediction and construction.</a> Nucleic Acids Res. 35 (Web Server), W625-W632 (2007).</li><li>Jewison, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SMPDB+2.0:+Big+Improvements+to+the+Small+Molecule+Pathway+Database.">SMPDB 2.0: Big Improvements to the Small Molecule Pathway Database.</a> Nucleic Acids Res. 42 (D1), D478-D484 (2013).</li><li>Pon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathways+with+PathWhiz.">Pathways with PathWhiz.</a> Nucleic Acids Res. 43 (W1), W552-W559 (2015).</li><li>Sajed, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ECMDB+2.0:+A+richer+resource+for+understanding+the+biochemistry+of+E.+coli.">ECMDB 2.0: A richer resource for understanding the biochemistry of E. coli.</a> Nucleic Acids Res. 44 (D1), D495-D501 (2015).</li><li>Wishart, D., Mandal, R., Stanislaus, A., Ramirez-Gaona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+Metabolomics+and+the+Human+Metabolome+Database.">Cancer Metabolomics and the Human Metabolome Database.</a> Metabolites. 6 (1), 10 (2016).</li><li>Altschul, S. F., Gish, W., Miller, W., Myers, E. W., Lipman, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+local+alignment+search+tool.">Basic local alignment search tool.</a> J. Mol. Biol. 215 (3), 403-410 (1990).</li><li>Le Novere, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Systems+Biology+Graphical+Notation.">The Systems Biology Graphical Notation.</a> Nat. Biotechnol. 27 (8), 735-741 (2009).</li><li>Hucka, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+systems+biology+markup+language+(SBML):+a+medium+for+representation+and+exchange+of+biochemical+network+models.">The systems biology markup language (SBML): a medium for representation and exchange of biochemical network models.</a> Bioinformatics. 19 (4), 524-531 (2003).</li></ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

הפרוטוקול המתואר כאן ליצירת מסלול מטבולים פשוט (מחזור TCA) ניתן להתאים כדי ליצור מגוון רחב של מסלולים מורכבים הניתנת לקריאה במכונה, ביולוגי לכל מינים. יתר על כן, פרוטוקול זה גם מתאר כיצד ניתן לשכפל או להפיץ מסלולים קיימים שנוצרו על ידי משתמשים אחרים. בניית מסלול באמצעות הכלי הזה דורש צעד-אחר-צעד חזר תוספות של תגובות, אינטראקציות, תהליכי הובלה, ותת-מסלולים, שכל אחד מהם מחוברים באמצעות אלמנטים חופפים. לשים את כל אלה יחד מאפשר ליצור דיאגרמות מסלול צבעוני, חזותי מהנה המספק פרט ביולוגי רב בהקשר ביולוגי שימושי. השלבים המתוארים בפרוטוקול זה הם פשוטים יחסית, ואת הזמן שנדרש כדי לבנות דיאגרמה מסלול תלוי בגודל ובמורכבות של המסלול. עם קצת תרגול, רוב האנשים יכולים לדקלם דיאגרמה מסלול איכותי המורכב על 15-20 תגובות או תהליכיםמרכיבים תאיים כמה ד בתוך כ -15 דקות. משתמש חדש עשוי להימשך עד 30-40 דק &#39;כדי ליצור מסלול של גודל ומורכבות דומים. את הזמן הדרוש כדי ליצור מסלול הוא בערך ליניארי עם מספר התגובות / תהליכים שצריכים להיות שניתנו. יצירת מסלול באיכות גבוהה באמצעות כלי מבוסס אינטרנט זה תלויה באיכות ופרטים של מקור החומר (מסלולים מתוך ספרים, מאגרי מידע מקוונים, נתונים ניסיוניים, סקיצות מצוירות ביד) ואת האנינה מסלול &quot;האמן&quot;. מי שרוצה ליצור דיאגרמות מסלול באיכות גבוה יותר צריך לשים לב במיוחד סעיפי 1.11, 1.15 ו 1.20 של הפרוטוקול, מאז סעיפים אלה מתארים את היצירה ועריכה של אלמנטי תגובה (מגיבים / מוצרים, אנזימים, קצוות, תמונות, תיבות זום, תוויות, וממברנות). תרשימי המסלול הטובים ביותר יהיו שילוב בין מידע בתבונה מתוך כמה ייצוגים קיימים של המסלול ככל האפשר כולל אלה שנמצאו בooks, פוסטרים, ניירות, מאגרי מידע מקוונים. מפתח נוסף ליצירת מסלולים איכותיים בודק את התקינות בזהירות התגובות לפני יצירת תגובה (באמצעות סעיף 1.11 לפרוטוקול). אם תיקחו את הזמן ומאמץ כדי להבטיח את המגיבים, המוצרים, ואנזימים מעורבים (שרבים מהם כבר קיים המאגר הגדול של PathWhiz) נכון עבור כל מין הוא מאוד חשוב. כמו כן, חשוב להיות מודע למיקום הסלולר מן התגובות לכלול מרכיבים תאיים או subcellular מפתח כדי לספק את ההקשר הביולוגי הנכון. ניתן לעשות זאת על ידי בדיקת אישרו את התגובה באמצעות מאגרי מידע מקוונים כגון UniProt. ריכוז כל המידע הנדרש בהישג יד, יחד עם סקיצה גסה, ציור ידני של מסלול להיווצר תפחית שגיאות ואת הזמן הכולל בילה מאוד על ציור או טיוח. כפי שניתן היה לצפות, גדולים יותר מסלולים מורכבים ייקחו זמן רב יותר כדי להבהיר, particularly אם האלמנטים ותהליכים הרצויים אינם כבר במסד הנתונים של PathWhiz. כשעובד עם מסלולים גדולים, זה בדרך כלל חכם כדי לעבור ממצב השמירה אוטומטית אל ידני מצב חיסכון, על מנת למנוע בפיגור רב בין פעולה לפעולה. כאשר משכפלים מסלול, את משך זמן המשתמש עשוי לחכות המסלול שיופק תלוי במספר הגורמים במסלול. רוב המסלולים ניתן לשכפל כ 1-2 דקות. כאשר הפצת מסלול, טיוח מוצלח של מסלול מופצות החדש תלוי עד כמה דומה שני המינים הם, כמו PathWhiz משתמשת תפציץ 17 רצף חיפושים כדי למצוא אנזימים הומולוגיים בין המינים. מסלולי Larger יהיו איטיים יותר כדי להפיץ כי פיצוץ יהיה צורך לרוץ על מספר רב יותר של אנזימים. הניסיון להפיץ מסלולים בין מינים שונים המשמעותי (תניח בין שמרים ובני האדם) יגרום מסלולים להיות שניתנו עם מספר חלבונים לא-מוכרים. אלה &quot;מרוחק&quot; pמסלולי ropagated בדרך כלל ידרשו עריכה ידנית נוספת. בשל אופיו ויזואלית ביותר של דיאגרמות מסלול ואת הפירוט שניתן הביא מסלול, זה תמיד רעיון טוב כדי לעבוד על מחשב עם מסך גדול באופן סביר (&gt; 20 אינץ &#39;או&gt; 50 סנטימטרים) ו חיבור אינטרנט טוב (&gt; 5 Mbps). אם בעיות עם טיוח או מסך מרענן הם נתקלו, המשתמש יכול לעשות כמות קטנה של פתרון בעיות. אם מסלול גדול ומורכב לוקח יותר מדי זמן כדי לעדכן, המשתמש ייתכן שיהיה צורך לרענן את הדף. אם נתיב לא להפיץ כצפוי, המשתמש יכול לעשות קצת עריכה ידנית על מנת להבטיח כי כל האלמנטים מוצגים כראוי. כמו כן, בתור דוגמא ספציפית יותר, אם אלמנטים של תגובה אינם מוצגים, המשתמש עשוי צריך לוודא שכל האלמנטים או האנזימים נבחרים כמו שצריך ואת הקצוות אינם מוסתרים. הקישור &quot;עזרה&quot; בכותרת הראשית עשוי להיות שימושי אם המערכת נתקלת בבעיה. הדרכה היאזמין תחת לשונית &quot;המורה&quot; וכן הוראות שימוש זמין תחת לשונית &quot;מדריכים למשתמש&quot;. שני מסביר הרבה מן התכונות של הכלי בפירוט. משתמש המדריך ניתן להשתמש כדי לפתור או להסביר מגבלות פוטנציאל תכונה מסוימת, כגון כאשר משתמש נועל מסלול ובהמשך מבקש לערוך אותו. כפי מודגש באמצעות פרוטוקול זה ודרך הדוגמות המסופק הדמויות הנלוות, הכלי הזה מציע מספר תכונות ייחודיות לא נמצאו בכל (או רוב) כלי ציור מסלול אחרים (ראה טבלה 1). ראשית, הוא מלא מבוסס אינטרנט לחלוטין ללא תלות בפלטפורמה. שנית, היא תומכת טיוח ודור קליל של ססגוני, ביולוגי מורכב, נעים למראה, דיאגרמות מסלול המקושר באופן מלא כי ניתן גם להמיר לפורמטים הניתן לקריאה במכונה (BioPAX, SBGN-ML 18, 19 SBML, PWML 14). שלישית, סוגים דיאגרמות מסלוליכול להיות עיין טד על ידי כלי זה, חפש, שנבחר ובחן בקלות באמצעות מסד נתונים מקוונים קל לשימוש וצפיית ממשק. הרביעי, כלי האינטרנט נועדו לתמוך תרומות מסלול קהילה, המאפשרים &quot;מיקור המוני מסלול&quot; המעודדת שיתוף ויצירת נתיבים חדשים ואלמנטי נתיב חדשים. מסלולים שנוצרו על ידי כלי מבוסס אינטרנט זה יכול לשמש עבור מגוון רחב של יישומים. עשיר בפרטים, שבילים לגיליונות מלאים ניתן לשלב בקלות לתוך מסדי נתונים ספציפי האורגניזם פרוטאומיקה, metabolomics או יישומי ביולוגיה מערכתית. מסלולים נגישים לאינטרנט שימושיים במיוחד למטרות חינוך והכשרה, כמו הפרטים הזמינים באמצעות דימויים מבוססי אינטרנט הם בדרך כלל הרבה יותר מאשר מה יכול להיות מוצג באמצעות תמונה סטטית או דרך דף לימוד או יומן יחיד. כלי מבוסס אינטרנט זה גם תומך הדור של ייצוגים מסלולים כי הם מתאימים יותר להדפסה ופרסום.כתוצאה מכך, רבות תמונות שנוצרו על ידי כלי מבוסס אינטרנט זה מופיעות בעיתונים, פוסטרים ומצגות שקופיות. מסלולי יצוא לתבניות קובץ חילופי נתונים מבוססי טקסט (כגון BioPAX ו SBML) מאפשרים מסלולים שנוצרו באמצעות שרת האינטרנט הזה כדי לשמש ישירות ניתוח חישובית ביולוגית מערכות או יישומי דוגמנות מטבולית. הפצת נתיבים בין המינים מאפשר מסקנות להיעשות על תהליכים ביולוגיים, במיוחד בקרב אלו מינים כי היו רצף מאוד לאחרונה. אמנם לא כל המסלולים הקיימים כיום קיימים PathWhiz, באתר מסלול הציבור שלה ממשיך לגדול, המוביל את הופעתה של אוספי נתיב חדשים, שמקורו קהל. אוספים אלה לא יהיו רק להארכה בקלות מינים חדשים, הם יהיו בתקווה להוביל להבנה עמוקה יותר של הביולוגיה והביוכימיה הייחודיות שלהם.

דיאגרמות מסלול ביולוגי הוא כמו שרטוטים עבור מדעני חיים. הם אולי נתיבים התמציתיים ואינפורמטיבי ביותר התאר תהליכים ביולוגיים ואת קשרי קשר בין גנים, חלבונים, מטבוליטים. הסיבה לכך היא כי תמונות מעובדות ביעילות רבה יותר ולעתים קרובות הרבה יותר מובנות בקלות על ידי בני אדם מאשר טקסט 1. האיכות, הפרט, והתוכן של דיאגרמות מסלול יכולים להשתנות במידה ניכרת. הבדלים אלה לעתים קרובות תלויים ייעודם של המסלול ואת הכישורים של אמן המסלול. מסלולים שנוצרו למטרות חינוכיות כגון תרשימי קיר או ספרי לימוד נוצרים לעתים קרובות על ידי אמנים מקצועיים. כתוצאה מכך, דיאגרמות המסלול האלה הם הרבה יותר חזותיים מהנים ומציע הרבה יותר בפירוט ביולוגי עם תיאורים מלאים של מבנים המטבוליט, רכיבי subcellular, מבנים תאיים, רקמות, ואיברים. &quot;לימוד&quot; אלה ייצוגים לעתים קרובות כוללים שטרי מפורטפרשנויות. מצד השני, דיאגרמות מסלול המיועד ליישומי אינטרנט לעתים קרובות צריך להקריב אומנותי בעושר חזותי לטובת דיאגרמות &quot;חיווט&quot; קריאת מכונית פשוטה. דיאגרמות wireframe אלה הם יותר בקלות ממופה תמונה לגיליונות. דיאגרמות מסלול פשוט הוא הבסיס למאגרי מסלול מקוונים פופולריים כגון KEGG 2, MetaCyc 3, Wikipathways 4, ו 5 Reactome. הופעה של מסדי נתונים מסלולים מחשב תואם גם הוביל את המראה של כלי ציור מסלול מחשב תואם. במילים אחרות, אחד לא צריך להיות אמן מקצועי או מתכנת מקצועי כדי ליצור דיאגרמות מסלול שמיש. לדוגמא, כלי הנתיב של BioCyc 6 ותוכנת PathVisio של Wikipathway 7 לאפשר למשתמשים ליצור בחופשיות מסלולי מניות קריאות מכונים BioPAX 8 אnd / או בפורמט HTML. בנוסף, ישנם מספר חבילות תוכנה חופשית עצמאיות אחרות, כמו גם חבילות מסחריות התומכים דור מסלולי מסגרת תיל הניתן לקריאה במכונה, שונים, כגון cytoscape 9, 10 GenMAPP, PathCase 11, ו VisANT 12. הפישוט של דיאגרמות מסלול באינטרנט גדל בעיקר מהמגבלות ההסטוריות נמצאות דפדפני אינטרנט רבים וכלי עיבוד מבוסס אינטרנט. עם זאת, התקדמות משמעותית בטכנולוגיות אינטרנט נעשתה בשנים האחרונות. זה הציע כי זה יכול להיות אפשרי כדי ליצור דיאגרמות מסלול אינטראקטיבי, אינטרנט תואם כי הם פשוט וצבעוני, כשם אסתטי וכשם ביולוגית מלאה כמו אלה שנמצאו בספרי הלימוד. עבודה זו הובילה להתפתחות PathWhiz. PathWhiz יושמה באמצעות Ruby on Rails (http://rubyonrails.org, גרסה 4.2.0) אינטרנט framework שילוב מסדי נתונים יחסיים MySQL (https://www.mysql.com, גרסה 5.1.50) כדי לנהל את כל הנתונים מסלול, כולל יחסים ישות, הפניות חיצוניות, תיאור, מפרטים להדמיה מבנים כימיים. הלקוח האינטרנט החזיתי נשלטת על רובי און ריילס בשילוב עם Backbone.js (http://backbonejs.org, גרסה 1.0.0) כמסגרת האינטרנט החזיתי של עורך. פותח במקור עבור באוצרות של מאגר נתיב מולקולות קטן אדם בלבד (SMPDB) 13, PathWhiz 14 מאז הוארכו לתמוך בדור מסלול עבור אורגניזמים רבים אחרים וכדי לתפקד כתמונת מסלול כללית מסד ידע. בפרט, כלי אינטרנט זה מאפשרים יצירה של המגוון הרחב של מסלולים ביוכימיים / ביולוגיים כולל מטבולית, אינטראקצית חלבון, איתות מולקולרית, פיסיולוגי, ושבילי סמים / מחלה. כלי ציור מסלול זה שונה מרוב אחרכלים להפקת מסלול בשלושה אופנים מרכזיים: 1) הוא שרת אינטרנט ולא חבילת תוכנה עצמאית, הניתנת להתקנה; 2) הוא תומך הדור הקליל ויזואליזציה אינטראקטיבית של תרכובות כימיות, חלבונים, חומצות גרעין, קרומים תאיים, מבני subcellular, רקמות, ואיברים; ו -3) הוא מאפשר למשתמשים ללוות בקלות, לבנות או לשפר את העבודה של משתמשים אחרים, ובכך לאפשר לדור מסלול &quot;שמקורו קהל&quot;. כשרת אינטרנט, יש לו מספר יתרונות על פני כלי תוכנה להורדה, פלטפורמה ספציפית. בפרט, זה תואם עם כל מערכת פלטפורמה, הפעלה ודפדפן האינטרנט מודרני. יתר על כן, היא אינה דורשת מהמשתמש להירשם בכדי להתחיל ביצירת מסלול (אם כי משתמשים יכולים בחופשיות ליצור &quot;חשבון פרטי&quot; על מנת לעקוב אחר ולשלוט הנגישות של המסלולים הם יוצרים). אולי התכונה המושכת ביותר של הכלי הזה היא כמות פרטים ביולוגיים וביוכימיים שניתן להוסיף בקלות לתוךכל נתיב דרך לוח של תמונות מראש שניתנו ובסיס נתונים רחב של חלבון ונתונים ביוכימיים. זה מאפשר הוא &quot;בלתי-אמנים&quot; ו- &quot;לא-מתכנתים&quot; ליצור בקלות צבעוני, אסתטיים ומפורטים עשיר מסלולים כי הם-אינטרנט תואם באופן מלא הניתן לקריאה במכונה. השוואה מפורטת יותר בין PathWhiz וכלי ציור מסלול אחרים מסופקת בלוח 1. מספר מאגרי מידע מדעי החיים פופולרי כבר השתמשו בכלי הציור מסלול זה כדי ליצור מסד נתונים ספציפיים, באינטרנט, דיאגרמות מסלול אינטראקטיבי. לדוגמא, מסד הנתונים של metabolome Escherichia coli (ECMDB) 15 שעודכנו לאחרונה ספריית המסלול שלה עם יותר מ 1,650 מסלולים נמשכים באמצעות כלי מבוסס אינטרנט. כל מסלול ב ECMDB מוצג כעת כמפה תמונה עשירה בצבע, המקושר באופן מלא עם תיאורי מבנה המטבוליט וחלבון מפורטים, כמו גם בשחור לבן KEGG-l פשוטהבתרשים חוט אייק. עדכון מסלול בקנה מידה גדולה זה הוביל לגילוי של מטבוליטים ביניים רבים שלא נכלל בעבר במסדי נתונים מטבוליות coli Escherichia אחרים. מסדי נתונים אחרים, כגון מסד נתוני האדם metabolome (HMDB) 15, לא רק להסתמך על מסלולי PathWhiz לתאר ולתאר מטבוליות מסלולי איתות, אלא גם כדי לתאר את השינויים מטבוליים הקשורים למחלות כמו סרטן. HMDB כוללת כיום 101 מסלולים מטבוליים, 376 מסלולי פעולת תרופה, 233 מסלולים הקשורים במחלה ו -16 מסלולי איתות, כל שנוצרו באמצעות כלי אינטרנט זה. הפרוטוקול הבא מתאר בפירוט כיצד PathWhiz ניתן להשתמש כדי ליצור בקלות, לשכפל, ולהפיץ הביוכימיים עבור למגוון מטרות ויישומים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="501">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:189px;">Computer with colour screen</td>
			<td style="width:63px;">N/A</td>
			<td style="width:104px;">N/A</td>
			<td style="width:147px;">&#160;&#62;20 inches or &#62;50 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:189px;">Internet connection&#160;</td>
			<td style="width:63px;">N/A</td>
			<td style="width:104px;">N/A</td>
			<td>&#62;5 mbps</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:189px;">Modern web browser&#160;</td>
			<td style="width:63px;">N/A</td>
			<td style="width:104px;">N/A</td>
			<td>Google Chrome (v. 31 and above), Internet Explorer (v. 9 and above), Safari (v. 7 and above), Opera (v. 15 and above) and Firefox (v. 23 and above)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a web tool for generating high quality machine-readable biological pathways

PathWhiz הוא שרת אינטרנט מובנה כדי להקל על יצירת תרשימים מסלול צבעוני, אינטראקטיבי, נעים למראה עשירים מידע ביולוגי. המסלולים שנוצרו על ידי יישום מקוון זה מחשבים יכולים לקרוא ו תואמים באופן מלא עם למעשה כל-דפדפני האינטרנט ומערכות הפעלה במחשב. היא משתמשת שפותח במיוחד, ממשק ציור מסלול מותאם לשימוש באינטרנט המאפשר בחירה ומיקום של שילובים שונים של ישויות מראש רתומות ביולוגיות או ביוכימי לתאר תגובות, אינטראקציות, תהליכי הובלה ואירועים מחייבים. פלטת צבעים של ישויות זו מורכבת של תרכובות כימיות, חלבונים, חומצות גרעין, קרומים תאיים, מבני subcellular, רקמות, ואיברים. כל הרכיבים החזותיים זה יכול להיות מותאם באופן אינטראקטיבי אישית. זאת ועוד, מאחר הכלי הזה הוא שרת אינטרנט, כל המסלולים ואלמנטי מסלול נגישים לציבור. סוג זה של מסלול &quot;מיקור המונים&quot; כלומר PathWhizכבר מכיל אוסף גדול הגדל במהירות של מסלולים נמשכים בעבר ואלמנטי מסלול. כאן אנו מתארים פרוטוקול ליצירה קלה והמהירה של נתיבים חדשים ואת השינוי של מסלולים קיימים. כדי להקל עוד יותר מסלול עריכה ויצירה, הכלי מכיל פונקציות שכפול התפשטות. הפונקציה שכפול מאפשרת מסלולים קיימים לשמש כתבניות כדי ליצור או לערוך נתיבים חדשים. פונקצית ההתפשטות מאפשרת לקחת מסלול קיים באופן אוטומטי להפיץ את זה על פני מינים שונים. מסלולים שנוצרו עם הכלי הזה יכול להיות &quot;מחדש מנוסח&quot; לתוך פורמטים שונים (KEGG דמוי או טקסט-ספר וכדומה), צבעוני עם רקע שונה, מיוצא BioPAX, SBGN-ML, SBML, או פורמטים חילופי נתונים PWML, והורדת כמו תמונות PNG או SVG. המסלולים ניתן לשלב בקלות לתוך מאגרי מידע מקוונים, משולבים מצגות, פוסטרים או פרסומים, או בשימוש בלעדי להדמיה וחקר באינטרנט. יחסי ציבור זהotocol יושם בהצלחה לייצר מעל 2,000 דיאגרמות מסלול, אשר נמצאות כיום מאגרי מידע מקוונים רבים, כולל HMDB, DrugBank, SMPDB, ו ECMDB.

Watch this Scientific Journal Video about A Web Tool for Generating High Quality Machine-readable Biological Pathways at JoVE.com

A Web Tool for Generating High Quality Machine-readable Biological Pathways

PathWhiz הוא כלי ציור מקיף, באינטרנט מסלול להפקת הביוכימיים וביולוגיים. היא משתמשת בפומבי מסדי נתונים נגישים לוחות להרחבה בקלות המורכב מרכיבים שונים של מסלול מראש נמשכים. פרוטוקול זה מתאר כיצד לבנות מסלולים חדשים בקלות, לשכפל ולערוך מסלולים קיימים, ולהרבות מסלולים נמשכים בעבר אורגניזמים שונים.

כלי אינטרנט לאיכות יצירה גבוהה מסלולים ביולוגיים מכונית קריאות

PathWhiz is a web server built to facilitate the creation of colorful, interactive, visually pleasing pathway diagrams that are rich in biological ...

Research

JoVE Journal

Biology

A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology

התקן Gradient מניבות Microfluidic עבור ביולוגיה של התא

 The fabrication and operation of a gradient-generating microfluidic device for studying cellular behavior is described.  A microfluidic platform is an ...

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

עצב Astrocyte שותף תרבות Assay לניתוח תכולה גבוהה של neurotoxicity

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

Lensless On-chip Imaging of Cells Provides a New Tool for High-throughput Cell-Biology and Medical Diagnostics

הדמיה עצמים ללא עדשה על שבב של תאים מספק כלי חדש לביולוגיה-Cell תפוקה גבוהה ואבחון רפואי

Conventional optical microscopes image cells by use of objective lenses that work together with other lenses and optical components. While quite ...

Quantification of dsDNA using the Hitachi F-7000 Fluorescence Spectrophotometer and PicoGreen Dye

כימות dsDNA באמצעות ה-F-7000 Hitachi Fluorescence ספקטרופוטומטר ו PicoGreen דיי

Quantification of DNA, especially in small concentrations, is an important task with a wide range of biological applications including standard molecular ...

A Noninvasive Hair Sampling Technique to Obtain High Quality DNA from Elusive Small Mammals

שיער פולשנית דגימה טכניקה לקבל DNA באיכות גבוהה מ יונקים קטנים החמקמק

Noninvasive genetic sampling approaches are becoming increasingly important to study wildlife populations. A number of studies have reported using ...

Absolute Quantum Yield Measurement of Powder Samples

מדידה אבסולוטית קוונטית תשואה של דוגמאות אבקת

Measurement of fluorescence quantum yield has become an important tool in the search for new solutions in the development, evaluation, quality control and ...

Using SecM Arrest Sequence as a Tool to Isolate Ribosome Bound Polypeptides

באמצעות רצף מעצר SecM ככלי לבודד פוליפפטידים כרוכים הריבוזום

Extensive research has provided ample evidences suggesting that protein folding in the cell is a co-translational process1-5. However, the exact pathway ...

Generation of High Quality Chromatin Immunoprecipitation DNA Template for High-throughput Sequencing (ChIP-seq)

Generation of High Quality Chromatin Immunoprecipitation DNA Template for High-throughput Sequencing ChIP-seq

דור של תבנית הכרומטין immunoprecipitation איכות גבוהה עבור ה-DNA רצף תפוקה גבוהה (שבב ואילך)

ChIP-sequencing (ChIP-seq) methods directly  offer whole-genome coverage, where combining chromatin immunoprecipitation  (ChIP) and massively parallel ...

High Throughput Microinjections of Sea Urchin Zygotes

התפוקה microinjections גבוה של zygotes קיפודי הים

Microinjection into cells and embryos is a common technique that is used to study a wide range of biological processes. In this method a small amount of ...

siRNA Screening to Identify Ubiquitin and Ubiquitin-like System Regulators of Biological Pathways in Cultured Mammalian Cells

הקרנת siRNA לזיהוי יוביקוויטין ורגולטורים מערכת דמויות יוביקוויטין של מסלולים ביולוגיים בתאי יונקים בתרבית

Post-translational modification of proteins with ubiquitin and ubiquitin-like molecules (UBLs) is emerging as a dynamic cellular signaling network that ...