Name: pattern-based search of epigenomic data using genemo
Uploaded: 2017-10-08T13:00:00
Duration: 6 min 38 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pattern-based Search of Epigenomic Data Using GeNemo at JoVE.com

هذا العمل كان يدعمها في المعاهد الوطنية للصحة المنح بما في ذلك DP1HD087990 من NICHD، R01HG008135 من نهجري. ونشكر أعضاء مختبر تشونغ لتعليقات قيمة.
مساهمات مقدم البلاغ: تحديث X.C. و A.T.Z. جينيمو بترميز واجهة جديدة والميزات؛ A.T.Z. إنتاج الفيديو عينة داخلية؛ A.T.Z. و X.C و S.Z. وكتب الورق.

ملاحظة: البروتوكول يمكن أن يكون مؤقتاً في أي مكان-
 1-"الإعداد الأساسي" تنسيق <ol><li>الحصول على سرير، قمم، أو نتأمل 7 الملف الذي يحتوي على البيانات لتكون مدخلات الجينوم. يجب أن يكون الملف ملحق اسم &#34; سرير &#34;، &#34; بروادبيكس &#34; &#34; نارووبيكس &#34;، أو &#34; نتأمل &#34; على التوالي. 
	&#8203; ملاحظة: إصدارات هذه النوع من الملفات من نوع Zip وستعمل أيضا.</li>
	<li>استخدم مستعرض إنترنت للانتقال إلى genemo.org. أي نظام التشغيل قادرة على تشغيل مستعرضات إنترنت الأكثر شيوعاً ينبغي أن تكون قادرة على استخدام جينيمو.
	<ol><li>اختر الأنواع التي للبحث ضد استخدام القائمة المنسدلة. حاليا الأنواع المتاحة تشمل الإنسان والفأر-</li>
		<li>تحميل ملف المستخدم باستخدام عنوان url أو تحميلها مباشرة. ملفات نتأمل فقط من العمل مع أسلوب تحميل عنوان url. سرير وقمم تنسيق ملفات العمل مع كلا الأسلوبين (لا يمكن تحميل ملفات تذبذب كالبيانات الرئيسية حتى الآن)-</li>
	</ol></li></ol> 2. الإعداد الاختياري <ol><li>توفير عنوان بريد إلكتروني في المربع المطابق من أجل الحصول على نتائج البحث عن طريق البريد الإلكتروني عندما يتم البحث. 
	&#8203; ملاحظة: عند البحث عن جزء كبير من الجينوم و/أو ضد عدد كبير من المسارات (انظر أدناه)، فمن المستحسن أن يوفر المستخدم صفحته/صفحتها البريد الإلكتروني، نظراً للبحث قد يستغرق وقتاً طويلاً. على سبيل المثال، يأخذ بحث مجباس 100 حوالي 15 ثانية. سوف ترسل رابط لنتائج البحث إلى عنوان البريد الإلكتروني الذي قدم عند اكتمال البحث. الارتباط سوف تنتهي في 7 أيام بعد الانتهاء من البحث-</li>
	<li>بتقديم ملف نتأمل أو قد يكون الملف عرض تذبذب من url. هذا الملف من العرض لن يؤثر على النتائج؛ تظهر جنبا إلى جنب مع النتائج.</li>
	<li>بتحديد نطاق بحث (بما في ذلك مواقف كروموسوم وزوج قاعدي) في المربع المقابل.
	<ol><li>قائمة الكروموسوم، ابدأ زوج قاعدي، ووضع حد لزوج قاعدي.</li>
		<li>استخدام &#39; تشرن &#39; لتنسيق كروموسوم، حيث &#39; ن &#39; هو كروموسوم الرقم/الحرف (1، 2، &#8230; X أو Y). لأزواج قاعدة، مجرد كتابة الأرقام-</li>
		<li>تتضمن فراغات بين كل ثلاثة إدخالات، أو تتضمن نقطتين (:) بين عدد الصبغيات وزوج أول قاعدة، و/أو واصلة بين اثنين من أزواج قاعدة. فعلى سبيل المثال: chr1:1000000-2000000، chr1 1000000 2000000، chr1 1000000-2000000، chr1:1000000 2000000- 
		ملاحظة: الخطوات 2.1-2.3 اختيارية.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56136/56136fig1.jpg"/> الرقم 1 : جينيمو &#39; s الصفحة الأولى مع مجالات يلزم تعبئته. يحتاج مستخدم إدخال الأنواع والبحث عن الملف ونطاق البحث، وتحديد المسارات التي يرغب في البحث مقابل. عنوان البريد الإلكتروني وعرض الملف اختيارية. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56136/56136fig1large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
 3-"اختيار البيانات" <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56136/56136fig2.jpg"/> 2 الرقم : نافذة اختيار المسار. وهذا هو طرح بواسطة النقر فوق &#34; "اختيار البيانات" &#34; زر على الصفحة الأولى. هنا، يقوم المستخدمون بتحديد المسارات البحث في ملف الإدخال ضد. بعض المسارات تم بالفعل تحديد بشكل افتراضي. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56136/56136fig2large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<ol><li>بعد النقر فوق الزر تحديد البيانات، اختر أنواع المسارات للبحث ضد (أي، إضافة إلى الاستعلام). تضم المجموعة تعقب العديد من مجموعات مختلفة من مختبرات العالم.
	<ol><li>كما قائمة المسارات طويلة جداً، المستخدمين قد ترغب في استخدام زر التصفية (في الجزء العلوي) لتسهيل المسار التحديدات. المسارات قد تتم تصفيته بتجربة خط الخلية واﻷنسجة ومختبر</li>
		<li>وهناك خمسة أزرار على الجزء السفلي للمساعدة في تنفيذ اختيار المسار: "تحديد الكل"، حدد بلا، إضافة، تصفية، استبعاد.</li>
		<li>"تحديد الكل" &#34; و &#34; "حدد بلا" &#34; لا تحتاج إلى تفسير.</li>
		<li>&#34; إضافة &#34; زر إضافة المسارات المحددة حاليا إلى الاستعلام. هو بمثابة بوابة المنطق &#34; أو &#34;. لاحظ أن تحديد تريد أعلاه (مثلاً، بعض التجارب، والأنسجة، وخطوط الخلية أو مختبرات) يتم تلقائياً إضافة المسارات المقابلة لاستعلام البحث. المستخدمين يجب أولاً تحديد المسارات (مثلاً، المخ، الكبد تحت الأنسجة)، وثم انقر &#34; إضافة &#34; زر لإضافتها إلى الاستعلام. عند اختيار المسارات، ملاحظة أنه سيتم تطبيق عوامل التصفية المحددة في علامة التبويب المفتوحة في إطار عامل التصفية فقط لاستعلام البحث. تحديدات في علامات التبويب الأخرى سيتم حفظها في الإطار تصفية، ولكن لا تطبق على استعلام البحث.</li>
		<li>&#34; تصفية &#34; زر يحتفظ فقط أنواع المسارات المحددة حاليا في إطار عامل التصفية في الاستعلام ويزيل جميع أنواع أخرى من المسارات. هو بمثابة بوابة المنطق &#34; &#34;. أساسا، &#34; تصفية &#34; يسمح التحديد للتفاعل بين هاتين الفئتين من المسارات (مثلاً، أنسجة معينة مع بعض مختبرات). لاحظ أن &#34; تصفية &#34; عدم إضافة أنواع المسارات المحددة للاستعلام إذا لم تكن أصلاً في الاستعلام.</li>
		<li>&#34; استبعاد &#34; زر يقوم بإزالة جميع أنواع المسارات المحددة حاليا في إطار تصفية من الاستعلام. هو بمثابة بوابة المنطق &#34; لا &#34;، في معارضة &#34; تصفية &#34; الدالة. ومرة أخرى، &#34; استبعاد &#34; عدم إضافة أي المسارات غير المحددة حاليا في إطار عامل التصفية في الاستعلام.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56136/56136fig3.jpg"/> الرقم 3 : نافذة عامل التصفية . هذا هو طرح بواسطة النقر فوق &#34; تصفية &#34; زر في إطار تحديد المسار. وهنا، يمكن للمستخدمين تحديد مسارات عديدة في الوقت نفسه، مع سهولة نسبية. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56136/56136fig3large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
 <img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56136/56136fig4.jpg"/> 4 الرقم : كيفية استخدام الدالة عامل التصفية. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56136/56136fig4large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<ol start="2"> <li>بعد إضافة المسارات المطلوب للاستعلام، انقر فوق &#34; تحديث &#34; زر في أسفل اليمين. وهذا مطلوب من أجل استيعاب طريقتين لتحديد البيانات: تحديد مسارات البيانات الفردية أو تصفية/استثناء. &#34; "إعادة تعيين طريقة عرض" &#34; زر إعادة تعيين الاستعلام إلى المسارات الافتراضية المتصلة بتنظيم التعبير الجيني في الخلايا الجذعية الجنينية البشرية/الماوس. 
	ملاحظة: تحديد المسارات التي سيتم البحث فيها ضد عبر &#34; اختيار البيانات &#34; هو اختياري ولكن يوصي أن تكونقضية المسارات البحث الافتراضية الأكثر احتمالاً غير مناسبة للمستخدم &#39; احتياجات s-</li>
</ol> 4. البحث والنتائج <ol><li>انقر &#34; البحث &#34; الزر بعد تحديد البيانات. البحث قد يستغرق بعض الوقت.</li>
	<li>وبمجرد الانتهاء من البحث، سوف يرى المستخدمون مربعات مختلفة في صفحة النتائج. يمثل كل مربع مقطع الجينوم فيها مستخدم &#39; s بيانات الملف يحتوي على نمط مطابقة عن كثب مع واحد أو أكثر من المسارات قد يطالب المستخدم.
	<ol><li>إذا لم يكن هناك لا محاولة مرئية، مربعات البحث في أنواع أكثر من المسارات أو جعل نطاق البحث أكبر مع نفس ملف الإدخال. طريقة سهلة للقيام بذلك دون الإعادة كل شيء هو النقر &#34; &#9776; &#34; زر بجوار الشعار. هذا وسوف تفتح الشريط جانبي الذي يسمح للمستخدم بتعديل البحث.</li>
		<li>النتائج التي قد يتم تصديرها كملف سرير بالنقر فوق &#34; "تحميل الملف سرير" &#34; زر على الجزء السفلي من صفحة النتائج.</li>
	</ol></li> <li>انقر فوق الزر تصور في الأعلى حق لكل مربع لتصور النتائج.
	يتم عرض الأشياء <ol><li>الفريق "في التصور" على المضاعف الصحيح، بما في ذلك البيانات، الذي يتضمن ملف الإدخال المستخدم، عرض ملف إذا كان إدخال واحد، مطابقة المسارات، والمسارات الافتراضية بعض. من النتائج، المستخدم قد مقارنة مجموعات البيانات ترميز المعروفة ضد مجموعة البيانات المتوفرة لإجراء مزيد من التحقيقات. المستخدم قد أيضا الرجوع إلى التسخن الجينات لرؤية إطار نتائج الاستعلام. إذا لم يتم تحديد المسارات من خلية متعددة الأسطر/الأنسجة، المستخدم قد استخدم هذه النتائج للحصول على معلومات حول خصوصية النسيج من أوجه التشابه بين مجموعة معينة من البيانات ومجموعات البيانات ترميز-</li>
		<li>صفحة "على النتائج"، قد سحب المستخدم على أي مسارات الانتقال المنبع أو المصب الجينوم؛ عندما يكون مؤشر الماوس على الإحداثيات، المستخدم قد استخدم عجلة الماوس و/أو التكبير والتصغير.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56136/56136fig5.jpg"/> الرقم 5 : صفحة نتائج. وعاد هذا البحث خاصة المناطق مطابقة 363. عرض المنطقة المطابقة الأولى يمكن أن يتم عن طريق النقر &#34; إظهار &#34; الزر الموجود على يسار أسفل كل مربع المنطقة الناتجة. في الجزء الأيسر من إطار العرض يمكن أن نرى أن ملفات البيانات اثنين (المسار المحدد وإدخال) متشابهة في إشارة قوة نمط. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56136/56136fig5large.jpg" target="_blank"> يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

<ol>
	<li>The ENCODE Project Consortium. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+integrated+encyclopedia+of+DNA+elements+in+the+human+genome.">An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome.</a> Nature. 489, 57-74 (2012).</li><li>Barski, 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=High-Resolution+Profiling+of+Histone+Methylations+in+the+Human+Genome.">High-Resolution Profiling of Histone Methylations in the Human Genome.</a> Cell. 129 (4), 823-837 (2007).</li><li>Meaney, M. J., Ferguson-Smith, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetic+regulation+of+the+neural+transcriptome:+the+meaning+of+the+marks.">Epigenetic regulation of the neural transcriptome: the meaning of the marks.</a> Nature Neuroscience. 13, 1313-1318 (2010).</li><li>Roh, T. -. Y., Cuddapah, S., Cui, K., Zhao, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genomic+landscape+of+histone+modifications+in+human+T+cells.">The genomic landscape of histone modifications in human T cells.</a> PNAS. 103 (43), 15782-15787 (2006).</li><li>Zhang, Y., Cao, X., Zhong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GeNemo:+a+search+engine+for+web-based+functional+genomic+data.">GeNemo: a search engine for web-based functional genomic data.</a> Nucleic Acids Res. 44, W122-W127 (2016).</li><li>Fujita, P. A., Rhead, B., Zweig, A. S., Hinrichs, A. S., Karolchik, D., Cline, M. S., Goldman, M., Barber, G. P., Clawson, H., Coelho, 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=The+UCSC+Genome+Browser+database:+update+2011.">The UCSC Genome Browser database: update 2011.</a> Nucleic Acids Res. 39, 876-882 (2011).</li><li>Neph, S., Vierstra, J., Stergachis, A. B., Reynolds, A. P., Haugen, E., Vernot, B., Thurman, R. E., John, S., Sandstrom, R., Johnson, A. K., 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=An+expansive+human+regulatory+lexicon+encoded+in+transcription+factor+footprints.">An expansive human regulatory lexicon encoded in transcription factor footprints.</a> Nature. 489, 83-90 (2012).</li><li>Sarda, S., Hannenhalli, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next-generation+sequencing+and+epigenomics+research:+a+hammer+in+search+of+nails.">Next-generation sequencing and epigenomics research: a hammer in search of nails.</a> Genomics Inform. 12 (1), 2-11 (2014).</li><li>Storre, J., 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=Silencing+of+the+Meiotic+Genes+SMC1&#946;+and+STAG3+in+Somatic+Cells+by+E2F6.">Silencing of the Meiotic Genes SMC1&#946; and STAG3 in Somatic Cells by E2F6.</a> J Biol Chem. 280, 41380-41386 (2005).</li><li>Liu, B., Shats, I., Angus, S. P., Gatza, M. L., Nevins, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+of+E2F7+Transcription+Factor+with+E2F1+and+C-terminal-binding+Protein+(CtBP)+Provides+a+Mechanism+for+E2F7-dependent+Transcription+Repression.">Interaction of E2F7 Transcription Factor with E2F1 and C-terminal-binding Protein (CtBP) Provides a Mechanism for E2F7-dependent Transcription Repression.</a> J Biol Chem. 288, 24581-24589 (2013).</li></ol>

الكتاب قد لا يوجد تضارب المصالح المالية الكشف عن.

فهم دقيق ابيجينومي مطلوب لتحقيق الإمكانات الكاملة لتسلسل الجينوم البشري في تقديم رؤى البيولوجية الجديدة8. وهناك حاليا طرق فقط للبحث في مجموعات البيانات على شبكة الإنترنت ابيجينوميك بوصف البيانات والعنوان (أي، بيانات التعريف)1. وهذا يحد بشدة من أنواع البحث واحد يمكن القيام به مع البيانات ابيجينوميك. أدوات البحث على أساس نمط للبيانات ابيجينوميك ضرورية لاستكشاف العلاقة بين علامات ابيجينوميك مختلفة، والتي قد تؤدي إلى الأفكار البيولوجية الجديدة. جينيمو، الذي يبحث بمحتوى البيانات وليس البيانات الوصفية، الخدمة الأولى من نوعها لمقارنة أنماط في البيانات ابيجينوميك من مستودعات المنشورة مثل ترميز قاعدة البيانات مع المستخدم-إنشاء أو تحميل dataset5. وهذا يمثل بداية لتوافر أداة البحث ابيجينوميك التي متاحة على نطاق واسع للباحثين في جميع أنحاء العالم مجرد أداة البحث عن سلسلة نصية أصبحت متاحة على نطاق واسع في التسعينات. حاليا، لا توجد بدائل لأدوات البحث على الإنترنت على أساس نمط للبيانات ابيجينوميك خلاف جينيمو.
هو مثال المحتملة لاستخدام جينيمو للبحث في التعديلات هيستون الظهور المشترك وعلامات جينية أخرى مع عامل النسخي E2F6 في الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (ملف إشارة ربط مثال E2F6 متاح في ترميز بيانات المدخل أو في https://sysbio.ucsd.edu/public/xcao3/ENCODESample/ENCFF001UBC.bed). باستخدام هذا الملف كاستعلام البحث ضد جميع مجموعات البيانات ترميز في H1-هيس، جينيمو سوف تظهر أن E2F6 الملزمة إشارة المخصب بشكل كبير مع H3K4me1، H3K4me2، H3K4me3، و H3K27me3، التي تتفق مع البحوث الحالية تبين أن E2F6 ينظم بعض الجينات عن طريق مثلايشن من H3K279. من ناحية أخرى، يبدو أن هناك كولوكاليزاتيون مواقع الربط E2F6 و CtBP2، الذي يعرف بالتفاعل مع عامل في نفس الأسرة، E2F710. يمكن الحصول على هذه النتائج للجينوم الكامل ضد عدد كبير من علامات جينية والنسخي عامل ربط الإشارات والإشارات الأخرى المدرجة في ترميز إلى حد ما بسهولة مع جينيمو، التي يمكن أن توفر جميع الأهداف المحتملة لمزيد من التحليل.
منذ أول منشور5 من جينيمو كأداة للبحث عن بيانات على شبكة الإنترنت ابيجينوميك، تم تحديث مقطع النتائج من جينيمو أن يكون مظهر مطابقة مع جينيمو في الصفحة الأولى. مقطع النتائج القديمة عن كثب لها نسخ متطابقة القسم نتائج مستعرض الجينوم التسخن، ويتوقف إلى حد كبير على الملقم البعيد التسخن للعرض. مع واجهة جديدة، وجينيمو أكثر سهولة في الاستخدام، ولم تعد تعتمد على الملقم الجينوم التسخن (على الرغم من أن لا يزال يتم جلب البيانات عن بعد). وهذا يجعل جينيمو أكثر قوة وأقل عرضه لمشاكل بسبب التغييرات في التعليمات البرمجية على الخادم التسخن. وعلاوة على ذلك، يعطي واجهة البوليمر جديدة، وأسرع من جينيمو المستخدم المزيد من الأدوات لتصور وتحليل أنماط في البيانات.
وتشمل الخطوات الحاسمة توفير ملف الإدخال المناسبة وتحديد مسارات البيانات للبحث ضد. المستخدمين ينصح بشدة بالتجربة مع مختلف مهام اختيار المسار لتصبح على دراية بعملية الاختيار وأوامر مختلفة كيف يمكن الجمع بين تحقيق النتيجة المتوخاة. على وجه الخصوص، لاحظ أن الدالة "إضافة" مطلوب لإضافة المسارات المطلوبة المحددة في الاستعلام، بينما يمكن استخدام "تصفية" أو "استبعاد" كبوابة منطق الأوامر "AND" و "أو"، على التوالي. مطلوب وظيفة "التحديث" تؤثر على كافة التحديدات قبل تنفيذ عملية البحث. عندما يتم إرجاع أية نتائج، مستخدم يمكن التحقق من ملف بيانات الإدخال أو البحث أكثر المسارات أو زيادة نطاق البحث. عندما يكون هناك خطأ، سيكون هناك نافذة ظهرت في تعريف ما بالضبط الخطأ. وهناك بعض الأخطاء الغامضة، على الرغم. على سبيل المثال، عند النافذة يقول أنه 'لا يوجد ملف تم تحميله'، أما تم تحميل أي ملف، أو الملف الذي تم تحميله ليس من صيغة مقبولة ونتيجة لذلك، البرنامج لم يكن قادراً على قراءتها بشكل صحيح. تتضمن تنسيقات الملفات المقبولة لإيداع الملف سرير وقمم تنسيق الملف لأساليب تحميل على حد سواء، ونتأمل لتحميل الارتباط عبر الإنترنت فقط. إصدارات تنسيقات هذه الملفات من نوع zip تكون مقبولة أيضا.
وتشمل القيود المفروضة حاليا على هذا النهج بعد الأمثل الخوارزميات ووظائف العاملين في جينيمو. جينيمو لا يمكن حتى الآن تقديم أي توجيه في تفسير أية مجموعات البيانات التي تم إرجاعها. هذه المهمة ما يصل إلى المستخدمين، والذي يتطلب معرفة كبيرة وخبرة في بيولوجيا الجينوم وابيجينومي. وبالإضافة إلى ذلك، الحد الحالي آخر أنه يتعذر على المستخدمين تغيير مستوى الحساسية والضوضاء لعمليات البحث. ونتوقع أن يواصل تحسين وتوسيع نطاق جينيمو على نمط البحث عن القدرات وجمع البيانات في المستقبل.

وأتاحت التطورات التكنولوجية الحديثة لتوسع سريع في ابيجينوميك أو مستودعات البيانات الجينومية الوظيفية، التي قد فاقت تطوير الأدوات التحليلية ذات الصلة لاستخراج الأفكار البيولوجية. هو إحدى الطرق الهامة لتحليل البيانات ابيجينوميك للبحث عن البيانات التي تم إنشاؤها المستخدم ضد مستودعات البيانات ولا سيما من المشاريع1 موسوعة عناصر الحمض النووي (ترميز) لمطابقة الأنماط التي يمكن أن تؤدي إلى معرفة جديدة. على سبيل المثال، تحديد أوجه التشابه في أنماط علامتي ابيجينوميك مختلفة في مواضع محددة على نطاق الجينوم قد تشير إلى العمل المنسق من جانب مختلف اللاعبين الجزيئية على تكيف الكروماتين وتنظيم النسخي2 ،،من34.
محركات البحث التقليدية المستندة إلى نص غير فعالة في هذا الصدد لأنه، خلافا لتسلسل الحمض النووي، توجد بيانات ابيجينوميك غالباً في شكل كثافات أو مناطق الجينوم الوظيفي. جينيمو، الدائمة للجينات نيمو (كما هو الحال في العثور على نيمو)، وضعت لمعالجة هذه الحاجة غير الملباة باستخدام عمليات البحث على أساس نمط5. ويستخدم الخوارزمية عملية تعظيم "سلسلة ماركوف مونتي كارلو"5. أن مستخدمي البيانات الخاصة بهم أو تحميل dataset من مستودعات والبحث عن مجموعة بيانات على شبكة الإنترنت ابيجينوميك التعرف على أوجه التشابه في أنماط.
الإصدار الحالي من جينيمو لديه عرض محدث، واجهات أكثر قوة مع جامعة كاليفورنيا، "سانتا كروز" (التسخن) مستعرض الجينوم6، وهو أقل عرضه للقضايا الناجمة عن التغيرات في الحالة الأخيرة. على وجه الخصوص، بينما يستخدم جينيمو في صفحة نتائج لأن يستند إلى واجهة المستعرض الجينوم التسخن، الإصدار الحالي من جينيمو يدعم صفحة النتائج الخاصة بها ونتيجة لذلك لم يعد سلبيا تتأثر بالتغييرات الهيكلية إلى مستعرض الجينوم التسخن. ويمكن استخدام جينيمو أي إشارة الجينوم، بما في ذلك البروتين ملزمة، هستون تعديل، الوصول الكروماتين، المجالات الطوبوغرافية، وهلم جرا، كاستعلام للبحث عن القطع كولوكاليزيد/مماثلة بين مجموعات البيانات المعروفة من اتحادات كبيرة. ولذلك، أداة هامة لدراسة العلاقة بين البيانات ابيجينوميك مختلفة للفائدة والبيانات المعروفة التي تم إنشاؤها في مشاريع الجينوم واسعة النطاق.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="border-collapse:
 collapse;width:515pt" width="687">
	<tbody>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl66" height="21" style="height:15.75pt;width:162pt" width="216">GENEMO</td>
			<td class="xl67" style="width:139pt" width="185">https://www.genemo.org</td>
			<td class="xl66" style="width:89pt" width="119"></td>
			<td class="xl65" style="width:125pt" width="167">Comparative Epigenome Browser</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pattern-based search of epigenomic data using genemo

مقارنة مع أدوات بحث قوية تستند إلى نص للجينوم أو الحمض النووي الريبي تسلسل البيانات، المنهجيات الحالية لعمليات البحث على أساس نمط ابيجينوميك وغيرها من البيانات الجينومية الوظيفية محدودة جداً. جينيمو هو أول أداة للبحث على الإنترنت أن يحقق هذا الهدف. المستخدمين إدخال البيانات الجينومية الوظيفية في البيانات القابلة للتوسيع المستعرض (سرير) والقمم، ونتأمل تنسيقات، والبحث عن البيانات في أي من التنسيقات الثلاثة. قد للمستخدمين تحديد أي أنواع من مجموعات البيانات للبحث ضد، اختيار من مجموعة متنوعة من قواعد البيانات على الإنترنت، مع موسوعة من الحمض النووي العناصر (ترميز) تمثل علامات ابيجينوميك مختلفة ومواقع الربط عامل النسخي الكروماتين هايبرسينسيتيفيتيس أو وصول في أنواع محددة من الخلايا، ومراحل النمو أو الأنواع (الماوس أو الإنسان). جينيمو إرجاع قائمة بمناطق الجينوم مع مطابقة الأنماط لإدخال البيانات، التي قد تكون عرضه في المستعرض، فضلا عن تحميلها بتنسيق ملف سرير. جينيمو ترقية تحسن عرض رسومي، واجهة أكثر قوة، ولم يعد عرضه للأخطاء بسبب التغييرات في جامعة كاليفورنيا، "سانتا كروز" (التسخن) مستعرض الجينوم. وتناقش خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها لمشاكل مشتركة. كما يزداد مقدار البيانات الجينومية الوظيفية أضعافاً مضاعفة، هناك حاجة ماسة إلى تطوير وصقل أدوات bioinformatic جديدة مثل جينيمو لتحليل البيانات وتفسيرها.

يظهر هنا في الشكل 5 بحث محاكاة. تم اختيار الجنس البشري، وتم استخدام ملف نموذج المقابلة كملف بيانات الإدخال. وبالإضافة إلى ذلك، تم تحديد المسارات الافتراضية، كما هو موضح في الشكل 3،. وهناك ما مجموعة 363 مطابقة مناطق، والمنطقة الأولى هو مبين في عرض الصفحة. يمكن أن ينظر إلى أن نمط كثافة من قاعدة 17036000 إلى 17038000 على كروموسوم 1 لملف الإدخال وواحد من المسارات المحددة مشابهة جداً.

Watch this Scientific Journal Video about Pattern-based Search of Epigenomic Data Using GeNemo at JoVE.com

Pattern-based Search of Epigenomic Data Using GeNemo

خلافا لبيانات تسلسل الحمض النووي، لا تخضع البيانات ابيجينوميك سهولة البحث المستندة إلى نص. المقدمة هنا هي الإجراءات استخدام إصدار تم ترقيته من جينيمو، أداة للمعلوماتية على شبكة الإنترنت، لإجراء عمليات تفتيش على أساس نمط لأوجه التشابه في البيانات ابيجينوميك مقارنة قواعد البيانات المتاحة على الإنترنت بما في ذلك "عناصر الموسوعة الحمض النووي" مع البيانات الخاصة بالمستخدم.

البحث على أساس نمط بيانات ابيجينوميك باستخدام جينيمو

Compared with the robust text-based search tools for genomic or RNA sequencing data, current methodologies for pattern-based searches of epigenomic and ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Flexural Rigidity Measurements of Biopolymers Using Gliding Assays

قياسات جمود العاطفة من البوليمرات الحيوية باستخدام فحوصات الانزلاق

Microtubules are cytoskeletal polymers which  play a role in cell division, cell mechanics, and intracellular transport. Each of these functions requires ...

Permeabilization of Adhered Cells Using an Inert Gas Jet

Permeabilization من خلايا منضمون باستخدام غاز خامل جت

Various cell transfection techniques exist and these can be broken down to three broad categories: viral, chemical and mechanical. This protocol describes ...

From Voxels to Knowledge: A Practical Guide to the Segmentation of Complex Electron Microscopy 3D-Data

من Voxels إلى المعرفة: دليل عملي للتجزئة مجمع المجهر الإلكتروني 3D-البيانات

Modern 3D electron microscopy approaches have recently allowed unprecedented insight into the 3D ultrastructural organization of cells and tissues, ...

Scaled Anatomical Model Creation of Biomedical Tomographic Imaging Data and Associated Labels for Subsequent Sub-surface Laser Engraving (SSLE) of Glass Crystals

Scaled Anatomical Model Creation of Biomedical Tomographic Imaging Data and Associated Labels for Subsequent Sub-surface Laser Engraving SSLE of Glass Crystals

تحجيم نموذج تشريحي إنشاء الطبية الحيوية بيانات التصوير الشعاعي الطبقي والأفراد المرتبطين تسميات اللاحقة سطح الفرعي النقش بالليزر (SSLE) من بلورات الزجاج

Biomedical imaging modalities like computed tomography (CT) and magnetic resonance (MR) provide excellent platforms for collecting three-dimensional data ...

Creation of Cardiac Tissue Exhibiting Mechanical Integration of Spheroids Using 3D Bioprinting

إنشاء الأنسجة القلبية عرض التكامل الميكانيكي للكروية باستخدام بيوبرينتينغ 3D

This protocol describes 3D bioprinting of cardiac tissue without the use of biomaterials, using only cells. Cardiomyocytes, endothelial cells and ...

Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines

Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines

جليكونجينيرينج الأيض حمض اللعابي استخدام N-الأسيل-تعديل مانوسامينيس

Sialic acid (Sia) is a highly important constituent of glycoconjugates, such as N- and O-glycans or glycolipids. Due to its position at the non-reducing ...

Fragility Assessment of Bovine Cortical Bone Using Scratch Tests

تقييم هشاشة العظام القشرية الأبقار باستخدام اختبارات الصفر

Bone is a complex hierarchical material with five distinct levels of organization. Factors like aging and diseases like osteoporosis increase the ...

Databases to Efficiently Manage Medium Sized, Low Velocity, Multidimensional Data in Tissue Engineering

قواعد البيانات لأداره كفاءه متوسطه الحجم ، والسرعة المنخفضة ، والمعطيات متعددة الابعاد في هندسه الانسجه

Science relies on increasingly complex data sets for progress, but common data management methods such as spreadsheet programs are inadequate for the ...

Modulating Shape of Polyester Based Polymersomes using Osmotic Pressure

تعديل شكل البوليستر القائم على البوليمرات باستخدام الضغط التناضحي

Polymersomes are membrane-bound, bilayer vesicles created from amphiphilic block copolymers that can encapsulate both hydrophobic and hydrophilic payloads ...

Experimental and Data Analysis Workflow for Soft Matter Nanoindentation

Nanoindentation refers to a class of experimental techniques where a micrometric force probe is used to quantify the local mechanical properties of soft ...