Name: a fast and quantitative method for post-translational modification and variant enabled mapping of peptides to genomes
Uploaded: 2018-05-22T14:30:00
Duration: 9 min 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Fast and Quantitative Method for Post-translational Modification and Variant Enabled Mapping of Peptides to Genomes at JoVE.com

تم تمويل هذا العمل من قبل ويلكوم ترست (WT098051) ومنح المعاهد الوطنية للصحة (U41HG007234) للمشروع جينكودي.

<ol>
	<li>Aebersold, R., Mann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass-spectrometric+exploration+of+proteome+structure+and+function.">Mass-spectrometric exploration of proteome structure and function.</a> Nature. 537 (7620), 347-355 (2016).</li><li>Mertins, 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=Proteogenomics+connects+somatic+mutations+to+signalling+in+breast+cancer.">Proteogenomics connects somatic mutations to signalling in breast cancer.</a> Nature. 534 (7605), 55-62 (2016).</li><li>Zhang, H., 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=Integrated+proteogenomic+characterization+of+human+high-grade+serous+ovarian+cancer.">Integrated proteogenomic characterization of human high-grade serous ovarian cancer.</a> Cell. 166 (3), 755-765 (2016).</li><li>Jaffe, J. D., Berg, H. C., Church, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteogenomic+mapping+as+a+complementary+method+to+perform+genome+annotation.">Proteogenomic mapping as a complementary method to perform genome annotation.</a> Proteomics. 4 (1), 59-77 (2004).</li><li>Wilhelm, 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=Mass-spectrometry-based+draft+of+the+human+proteome.">Mass-spectrometry-based draft of the human proteome.</a> Nature. 509 (7502), 582-587 (2014).</li><li>Kim, M. S., 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=A+draft+map+of+the+human+proteome.">A draft map of the human proteome.</a> Nature. 509 (7502), 575-581 (2014).</li><li>Wright, J. C., 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=Improving+GENCODE+reference+gene+annotation+using+a+high-stringency+proteogenomics+workflow.">Improving GENCODE reference gene annotation using a high-stringency proteogenomics workflow.</a> Nature Communications. 7, 11778 (2016).</li><li>Nesvizhskii, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteogenomics:+concepts,+applications+and+computational+strategies.">Proteogenomics: concepts, applications and computational strategies.</a> Nature Methods. 11 (11), 1114-1125 (2014).</li><li>Armengaud, 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=Non-model+organisms,+a+species+endangered+by+proteogenomics.">Non-model organisms, a species endangered by proteogenomics.</a> Journal of Proteomics. 105, 5-18 (2014).</li><li>Askenazi, M., Ruggles, K. V., Fenyo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PGx:+putting+peptides+to+BED.">PGx: putting peptides to BED.</a> Journal of Proteome Research. 15 (3), 795-799 (2016).</li><li>Choi, S., Kim, H., Paek, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ACTG:+novel+peptide+mapping+onto+gene+models.">ACTG: novel peptide mapping onto gene models.</a> Bioinformatics. 33 (8), 1218-1220 (2017).</li><li>Ghali, F., 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=ProteoAnnotator-open+source+proteogenomics+annotation+software+supporting+PSI+standards.">ProteoAnnotator-open source proteogenomics annotation software supporting PSI standards.</a> Proteomics. 14 (23-24), 2731-2741 (2014).</li><li>Has, C., Lashin, S. A., Kochetov, A. V., Allmer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PGMiner+reloaded,+fully+automated+proteogenomic+annotation+tool+linking+genomes+to+proteomes.">PGMiner reloaded, fully automated proteogenomic annotation tool linking genomes to proteomes.</a> Journal of Integrative Bioinformatics. 13 (4), 293 (2016).</li><li>Kuhring, M., Renard, B. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=iPiG:+integrating+peptide+spectrum+matches+into+genome+browser+visualizations.">iPiG: integrating peptide spectrum matches into genome browser visualizations.</a> PLoS One. 7 (12), e50246 (2012).</li><li>Pang, C. 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=Tools+to+covisualize+and+coanalyze+proteomic+data+with+genomes+and+transcriptomes:+validation+of+genes+and+alternative+mRNA+splicing.">Tools to covisualize and coanalyze proteomic data with genomes and transcriptomes: validation of genes and alternative mRNA splicing.</a> Journal of Proteome Research. 13 (1), 84-98 (2014).</li><li>Sanders, W. S., 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+proteogenomic+mapping+tool.">The proteogenomic mapping tool.</a> BMC Bioinformatics. 12 (115), (2011).</li><li>Wang, X., 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=ProBAMsuite,+a+bioinformatics+framework+for+genome-based+representation+and+analysis+of+proteomics+data.">ProBAMsuite, a bioinformatics framework for genome-based representation and analysis of proteomics data.</a> Molecular &amp; Cellular Proteomics. 15 (3), 1164-1175 (2016).</li><li>Schlaffner, C. N., Pirklbauer, G. J., Bender, A., Choudhary, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast,+quantitative+and+variant+enabled+mapping+of+peptides+to+genomes.">Fast, quantitative and variant enabled mapping of peptides to genomes.</a> Cell Systems. 5 (2), 152-156 (2017).</li><li>Vizcaino, J. 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+PRoteomics+IDEntifications+(PRIDE)+database+and+associated+tools:+status+in+2013.">The PRoteomics IDEntifications (PRIDE) database and associated tools: status in 2013.</a> Nucleic Acids Research. 41, D1063-D1069 (2013).</li><li>Aken, B. L., 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=Ensembl+2017.">Ensembl 2017.</a> Nucleic Acids Research. 45 (D1), D635-D642 (2017).</li><li>Perez-Riverol, Y., 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=Ms-data-core-api:+an+open-source,+metadata-oriented+library+for+computational+proteomics.">Ms-data-core-api: an open-source, metadata-oriented library for computational proteomics.</a> Bioinformatics. 31 (17), 2903-2905 (2015).</li><li>Wang, Y., 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=Multi-protease+strategy+identifies+three+PE2+missing+proteins+in+human+testis+tissue.">Multi-protease strategy identifies three PE2 missing proteins in human testis tissue.</a> Journal of Proteome Research. , (2017).</li><li>Greseth, M. D., Carter, D. C., Terhune, S. S., Traktman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomic+screen+for+cellular+targets+of+the+vaccinia+virus+F10+protein+kinase+reveals+that+phosphorylation+of+mDia+regulates+stress+fiber+formation.">Proteomic screen for cellular targets of the vaccinia virus F10 protein kinase reveals that phosphorylation of mDia regulates stress fiber formation.</a> Molecular &amp; Cellular Proteomics. 16 (4 Suppl 1), S124-S143 (2017).</li><li>Thorvaldsdottir, H., Robinson, J. T., Mesirov, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrative+genomics+viewer+(IGV):+high-performance+genomics+data+visualization+and+exploration.">Integrative genomics viewer (IGV): high-performance genomics data visualization and exploration.</a> Briefings in Bioinformatics. 14 (2), 178-192 (2013).</li><li>Kent, W. 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=The+human+genome+browser+at+UCSC.">The human genome browser at UCSC.</a> Genome Research. 12 (6), 996-1006 (2002).</li><li>The R Development Core Team. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> R: A Language and Environment for Statistical Computing. , (2008).</li><li>Kent, W. J., Zweig, A. S., Barber, G., Hinrichs, A. S., Karolchik, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BigWig+and+BigBed:+enabling+browsing+of+large+distributed+datasets.">BigWig and BigBed: enabling browsing of large distributed datasets.</a> Bioinformatics. 26 (17), 2204-2207 (2010).</li><li>Down, T. A., Piipari, M., Hubbard, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dalliance:+interactive+genome+viewing+on+the+web.">Dalliance: interactive genome viewing on the web.</a> Bioinformatics. 27 (6), 889-890 (2011).</li><li>Roumeliotis, T. I., 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=Genomic+determinants+of+protein+abundance+variation+in+colorectal+cancer+cells.">Genomic determinants of protein abundance variation in colorectal cancer cells.</a> Cell Reports. 20 (9), 2201-2214 (2017).</li><li>Gaudet, 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=The+neXtProt+knowledgebase+on+human+proteins:+2017+update.">The neXtProt knowledgebase on human proteins: 2017 update.</a> Nucleic Acids Research. 45, D177-D182 (2017).</li><li>Fermin, D., Walmsley, S. J., Gingras, A. C., Choi, H., Nesvizhskii, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LuciPHOr:+algorithm+for+phosphorylation+site+localization+with+false+localization+rate+estimation+using+modified+target-decoy+approach.">LuciPHOr: algorithm for phosphorylation site localization with false localization rate estimation using modified target-decoy approach.</a> Molecular &amp; Cellular Proteomics. 12 (11), 3409-3419 (2013).</li><li>Fermin, D., Avtonomov, D., Choi, H., Nesvizhskii, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LuciPHOr2:+site+localization+of+generic+post-translational+modifications+from+tandem+mass+spectrometry+data.">LuciPHOr2: site localization of generic post-translational modifications from tandem mass spectrometry data.</a> Bioinformatics. 31 (7), 1141-1143 (2015).</li><li>Hansen, T. A., Sylvester, M., Jensen, O. N., Kjeldsen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+and+high+confidence+protein+phosphorylation+site+localization+using+complementary+collision-activated+dissociation+and+electron+transfer+dissociation+tandem+mass+spectrometry.">Automated and high confidence protein phosphorylation site localization using complementary collision-activated dissociation and electron transfer dissociation tandem mass spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 84 (22), 9694-9699 (2012).</li><li>Taus, 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=Universal+and+confident+phosphorylation+site+localization+using+phosphoRS.">Universal and confident phosphorylation site localization using phosphoRS.</a> Journal of Proteome Research. 10 (12), 5354-5362 (2011).</li><li>Weisser, H., Wright, J. C., Mudge, J. M., Gutenbrunner, P., Choudhary, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+data+analysis+pipeline+for+high-confidence+proteogenomics.">Flexible data analysis pipeline for high-confidence proteogenomics.</a> Journal of Proteome Research. 15 (12), 4686-4695 (2016).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

هذا البروتوكول توضح هذه المقالة كيفية تمكين أداة البرنامج بوجو وواجهة المستخدم الرسومية بوجوجوي تعيين سريعة من الببتيدات على إحداثيات الجينوم. هذه الأداة يوفر ميزات فريدة مثل تعديل الكمية، بوستترانسلاشونال، وتم تمكين الخيار تعيين إلى الجينوم باستخدام مرجع التعليق التوضيحي. هذا المقال يوضح الأسلوب في دراسة بروتيوجينوميك على نطاق واسع، ويسلط الضوء على كفاءتها وسرعة الذاكرة مقارنة بغيرها من الأدوات المتاحة18. بالاقتران مع أداة تراكخوبجينيراتور، الذي يقوم بإنشاء محاور موجوداً على الإنترنت للجينوم والجينوم ربط البيانات، بوجو، مع واجهة المستخدم الرسومية، دراسات بروتيوجينوميكس على نطاق واسع يتيح لتصور البيانات الخاصة بهم في سياق الجينوم بسرعة. وعلاوة على ذلك، علينا أن نظهر السمات الفريدة بوجو مع مجموعات تفتيش ضد قواعد بيانات متغير والكمية فوسفوبروتيوميكس22،29.
واحد من الملفات، مثل ملف بنا، توفر قيمة التصور والروابط بين ميزات الببتيد والمكاني الجينوم. ومع ذلك، من المهم أن نلاحظ أن تفسير استناداً إلى هذه وحدها قد تكون صعبة أو مضللة بسبب فرض قيود عليها بجوانب واحد من بروتيوجينوميكس مثل التفرد والتعديلات بوستترانسلاشونال والقيم الكمية. ولذلك، من المهم أن تختار بعناية أي ملفات الإخراج وخيارات وتركيبات مناسبة لمسألة بروتيوجينوميك في متناول اليد وتعديل التركيبات. على سبيل المثال، قد تكون معلومات حول الطابع الفريد للتعيين لمحور الجينوم محددة ذات قيمة كبيرة للتعليق التوضيحي ل ميزة الجينوم7، بينما التقدير الكمي عبر عينات مختلفة قد تكون أكثر ملاءمة للدراسات المتعلقة ميزات الجينوم للتغيرات في وفرة البروتين29. يجب أن يتم إنشاء الإخراج قبل بوجو لكل إعداد. في حالة لا يتم إنشاء إخراج، أو تظهر الملفات فارغة في مجلد الإخراج، فمن المستحسن التحقق من ملفات الإدخال للمحتوى المطلوب وتنسيق الملف المطلوب. في الحالات حيث تنسيق الملف أو المحتوى لا تتبع توقعات بوجو (مثلاً، يفترض أن تحتوي على تسلسلات ترجمة نسخة الملف فاستا يحتوي على تسلسل النوكليوتيدات من النصوص)، رسائل الخطأ وسوف أطلب من المستخدم التحقق من ملفات الإدخال.
القيود المفروضة على البروتوكول والأداة تستند معظمها إعادة استخدام تنسيقات الملفات التي تستخدم عادة في علم الجينوم. ويرافق repurposing تنسيقات الملفات المستخدمة في علم الجينوم لتطبيقات بروتيوجينوميك قيود محددة. هذه نتيجة لمجموعات مختلفة من المتطلبات للتصور الجينوم توسيط للجينوم والبيانات بروتيوجينوميك، مثل الحاجة إلى تصور التعديلات بوستترانسلاشونال من بيانات البروتيوميات. وهذا مقيد في تنسيقات الملف الجينوم باستخدام ميزة واحدة. قد وضعت العديد من الأساليب والأدوات للبروتينات لثقة تعريب التعديلات بوستترانسلاشونال داخل الببتيد تسلسل31،32،،من3334. بيد يعيق التصور من العديد من التعديلات بطريقة فريدة من نوعها وملموس على الجينوم بنية تنسيقات الملفات الجينوم. ولذلك التصور كتلة واحدة من بتمس متعددة من نفس النوع لا تشكل أي غموض من مواقع تعديل بل هو نتيجة لاشتراط متباينة من المجتمع علم الجينوم تصور ملامح واحدة فقط في كل مرة. ومع ذلك، قد بوجو ميزة رسم الخرائط بوستترانسلاشونال تعديلات على إحداثيات الجينوم لتمكين الدراسات ركزت على تأثير الجينوم ميزات مثل المتغيرات النوكليوتيدات واحدة على التعديلات بوستترانسلاشونال. استخدام بوجو، تعيين متغير يزيد عدد إجمالي التعيينات. ومع ذلك، الترميز باللون الفريد من الببتيدات المعينة يبرز تعيينات موثوق بها من هم غير موثوق بها. تعيين متغير الببتيدات وحدد من الخيارين النوكليوتيدات واحدة معروفة يمكن أن يكون مصحوبا تصور الببتيدات المعين جنبا إلى جنب مع المتغيرات في تنسيق VCF. بهذه الطريقة رمز اللون تشير إلى مخطط غير موثوق بها من الببتيد البديل تنقضه وجود البديل النوكليوتيدات المعروفة.
خطوة حاسمة لاستخدام بوجو هو استخدام الملفات الصحيحة وتنسيقات. استخدام تسلسلات النسخة المترجمة كتسلسل البروتين لمرافقة التعليق التوضيحي في تنسيق الفروق هو المعيار الرئيسي. هو عنصر حاسم آخر عندما تفكر في استخدام بوجو لخريطة الببتيدات مع عدم التطابق من الأحماض الأمينية الذاكرة. بينما الذاكرة-ذات كفاءة عالية لتطبيق قياسي، زيادة كبيرة واضعافا مضاعفة عدد تعيينات ممكن مع واحد أو اثنين من عدم التطابق يؤدي إلى زيادة أسي وبالمثل في استخدام الذاكرة18. ونحن نقترح تعيين مراحل كما هو موضح في هذا البروتوكول أول مرة خريطة الببتيدات دون عدم التطابق وإزالتها من المجموعة. الببتيدات غير المعينة مسبقاً اللاحقة ثم يمكن تعيينها باستخدام عدم تطابق واحد ويمكن أن يتكرر هذا الإجراء مع عدم تطابق اثنين الببتيدات المتبقية غير المعينة.
إذ شهد زيادة كبيرة في الإنتاجية من الطيف الكتلي ودراسات التواصل الجينوم وبيانات البروتين البشري أصبحت أكثر تواترا في السنوات الأخيرة، أدوات لتمكين سهولة التواصل هذه الأنواع من البيانات في نفس نظام الإحداثيات لا غنى عنه. سوف تساعد الأداة المعروضة هنا بضرورة الجمع بين الجينوم وبيانات البروتين البشري لتعزيز فهم أفضل للدراسات التكاملية عبر مجموعات البيانات الكبيرة والصغيرة عن طريق تعيين الببتيدات على تعليق توضيحي مرجع. ومن الأمور المشجعة، طبق بوجو على خريطة الببتيدات إلى المرشحين الجينات في نفس الشكل التوضيحي مرجع لدعم جهود الشرح من الجينات الجديدة التي أعرب عنها في الخصية البشرية35. النهج المقدمة هنا مستقلة عن قواعد البيانات المستخدمة لتحديد الببتيد. البروتوكول قد تساعد في تحديد والتصور لترجمة رواية المنتجات باستخدام تكييف ملفات الإدخال من تسلسل الترجمة وملفات الفروق من تجارب تسلسل الحمض النووي الريبي المقترنة.
العديد من الأساليب والأدوات مع طائفة واسعة من سيناريوهات التطبيق الخاص لتعيين الببتيدات إلى إحداثيات الجينوم، بدءاً من تعيين الببتيدات مباشرة إلى تسلسل الجينوم للجيش الملكي النيبالي-تسلسل تسترشد رسم الخرائط، وقد أدخلت10، 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17-ومع ذلك، هذه يمكن أن يؤدي إلى عدم تعيين بشكل صحيح الببتيدات عند التعديلات بوستترانسلاشونال موجودة، وقد يكون نشر الأخطاء في رسم الخرائط الأساسية لقراءة تسلسل الحمض النووي الريبي لمستوى الببتيد. وقد وضعت بوجو على وجه التحديد التغلب على تلك العقبات والتعامل مع الزيادة السريعة في مجموعات بيانات كمية البروتين عالية الدقة للتكامل مع منصات الجينوميات متعامد. الأداة الموضحة هنا يمكن إدماج مهام سير العمل الفائق. من خلال واجهة رسومية بوجوجي، الأداة سهلة الاستعمال ويتطلب أي تدريب متخصص المعلوماتية الحيوية.

في الخلايا والجينوم والترنسكربيتوم والبروتين تؤثر في بعضها البعض تعدل من استجابة للمحفزات الداخلية والخارجية وتتفاعل مع بعضها البعض القيام بمهام محددة تؤدي إلى الصحة والمرض. ولذلك، تميز والتحديد الكمي للجينات، والنصوص، والبروتينات أمر حاسم لفهم العمليات الخلوية تماما. الجيل التالي التسلسل (خ ع) إحدى الاستراتيجيات الأكثر شيوعاً التطبيقي لتحديد وتقدير حجم التعبير الجيني ونسخة. ومع ذلك، عادة تعبير البروتين يقيمها الكتلي (مللي ثانية). وقد مكن أوجه التقدم الكبير في تكنولوجيا مايكروسوفت على مدى العقد الماضي أكثر تعريفاً كاملا والتحديد الكمي بروتيوميس، مما يجعل البيانات قابلة للمقارنة مع ترانسكريبتوميكس1. أصبحت بروتيوجينوميكس ومتعددة-اوميكس كطرق لدمج بيانات خ ع ومرض التصلب العصبي المتعدد نهج قوية لتقييم العمليات الخلوية عبر العديد من المستويات الجزيئية، تحديد أنواع فرعية سرطان والمؤدية إلى رواية أهداف المخدرات المحتملة بالسرطان2 , 3-من المهم أن نلاحظ أن بروتيوجينوميكس كان يستخدم في البداية تقديم أدلة البروتين للجينات ونص الشروح4. جينات عدة كان يعتقد في السابق أن يكون غير الترميز قد خضعت مؤخرا لإعادة تقييم النظر في الأنسجة البشرية على نطاق واسع datasets5،،من67. وبالإضافة إلى ذلك، تستخدم بيانات البروتين بنجاح لدعم جهود التعليق التوضيحي في الكائنات الحية غير النموذجي8،9. ومع ذلك، تكامل البيانات بروتيوجينوميك يمكن استغلالها إلحاقا بتسليط الضوء على بروتين التعبير فيما يتعلق بالميزات الجينوم وتوضيح عبر الحديث بين النصوص والبروتينات بتوفير نظام مرجعي مجتمعة وأساليب التصور المشترك.
من أجل توفير مرجعاً مشتركاً للبروتينات، ترانسكريبتوميكس، وبيانات الجينوم، نفذت العديد من الأدوات الببتيدات رسم الخرائط التي يتم تحديدها من خلال مرض التصلب العصبي المتعدد على الجينوم إحداثيات10،،من1112 ،13،،من1415،،من1617. وتختلف النهج في جوانب مثل رسم الخرائط المرجعية، ودعم المتصفحات الجينوم، ودرجة التكامل مع أدوات البروتيوميات الأخرى كما هو مبين في الشكل 1. بينما بعض أدوات خريطة عكس الببتيدات المترجمة على جينوم16، استخدام الآخرين موقفا المشروح محرك بحث داخل تعليق توضيحي البروتينات والجينات لإعادة بناء تسلسل النوكليوتيدات من الببتيد15. لا يزال آخرون استخدام ترجمة إطار 3 أو 6 للجينوم لخريطة الببتيدات ضد11،13. وأخيراً، تخطي تسلسل النوكليوتيدات العديد من الأدوات واستخدام الأحماض الأمينية تسلسل الترجمات من النصوص الجيش الملكي النيبالي-تسلسل معين كوسيط لتعيين الببتيدات إلى الجينوم المقترنة إحداثيات10،12، ،من 1417. ومع ذلك، ترجمة تسلسل النوكليوتيدات عملية بطيئة وقواعد البيانات المخصصة عرضه للأخطاء التي تروج لرسم خرائط الببتيد. لتعيين سرعة والفائق، إشارة صغيرة وشاملة أمر حاسم. ولذلك، مرجع بروتين موحدة مع إحداثيات الجينوم المرتبطة بها ضروري الببتيد دقيقة لرسم خرائط الجينوم. جوانب جديدة في بروتيوجينوميكس، مثل إدماج المتغيرات والتعديلات بوستترانسلاشونال (بتمس)2،3، تكتسب زخما من خلال الدراسات التي أجريت مؤخرا. ومع ذلك، هذه عموما لا تدعمها الحالية بروتيوجينوميك أدوات رسم الخرائط كما هو مبين في الشكل 1. لتحسين سرعة ونوعية لرسم الخرائط، بوجو تم وضع أداة تتيح التعيين السريع والكمية من الببتيدات إلى الجينوم18. وبالإضافة إلى ذلك، تمكن بوجو تعيين الببتيدات مع ما يصل إلى اثنين تسلسل المتغيرات والتعديلات بوستترانسلاشونال المشروح.
وقد وضعت للتعامل مع الزيادة السريعة في مجموعات البيانات عالية الدقة الكمية التقاط بروتيوميس والتعديلات العالمية بوجو ويوفر أداة مركزية لتحليلات واسعة النطاق مثل اختلاف الشخصية والطب الدقة. توضح هذه المقالة تطبيق هذه الأداة على تصور وجود تعديل بوستترانسلاشونال فيما يتعلق بالخصائص الجينية. وعلاوة على ذلك، يبرز هذا المقال تحديد أحداث الربط البديل عن طريق الببتيدات المعينة ورسم الخرائط من الببتيدات يتم تحديدها من خلال قواعد البيانات متغير المخصصة لجينوم إشارة. هذا البروتوكول يستخدم مجموعات البيانات المتاحة للجمهور تحميل من أرشيف فخر19 لإثبات هذه وظائف بوجو. وبالإضافة إلى ذلك، يصف هذا البروتوكول تطبيق تراكخوبجينيراتور لإنشاء محاور موجوداً على الإنترنت من الببتيدات المعينة للجينوم للدراسات بروتيوجينوميكس على نطاق واسع.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1054">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:215px;">PoGo (software)</td>
			<td style="width:123px;">NA</td>
			<td style="width:344px;">NA</td>
			<td style="width:373px;">https://github.com/cschlaffner/PoGo</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">PoGoGUI (software)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>https://github.com/cschlaffner/PoGoGUI</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">TrackHubGenerator (software)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>https://github.com/cschlaffner/TrackHubGenerator</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Integrative Genomics Viewer (software)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>http://software.broadinstitute.org/software/igv/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">UCSC genome browser (website)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>https://genome.ucsc.edu/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">GENCODE (website)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>http://gencodegenes.org</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ensembl (website)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>http://ensembl.org</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">bedToBigBed (software)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">fetchChromSizes.sh (software)</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a fast and quantitative method for post-translational modification and variant enabled mapping of peptides to genomes

عبر الحديث بين الجينات، والنصوص، والبروتينات هي المفتاح للاستجابات الخلوية؛ ومن ثم، ببطء ويجري تمديد تحليل المستويات الجزيئية ككيانات متميزة للدراسات المتكاملة تعزيز فهم ديناميات الجزيئية داخل الخلايا. الأدوات الحالية للتصور وإدماج البروتيوميات مع datasets اوميكس الأخرى غير كافية لدراسات واسعة النطاق. وعلاوة على ذلك، أنهم فقط التقاط تسلسل الأساسية، تحديد تجاهل التعديلات بوستترانسلاشونال وكوانتيتيشن. ولمعالجة هذه المسائل، قمنا بتطوير بوجو خريطة الببتيدات مع التعديلات بوستترانسلاشونال المرتبطة بها، والتقدير الكمي مرجع التعليق التوضيحي الجينوم. وبالإضافة إلى ذلك، قد وضعت الأداة لتمكين تعيين الببتيدات المحددة من قواعد بيانات تسلسل مخصصة تتضمن متغيرات واحد من الأحماض الأمينية. بينما بوجو أداة سطر الأوامر، واجهة رسومية بوجوجي تمكن الباحثين غير المعلوماتية الحيوية لسهولة تعيين الببتيدات إلى 25 الأنواع التي يدعمها انسيمبل الجينوم التعليق التوضيحي. الإخراج الذي تم إنشاؤه تقترض تنسيقات الملفات من ميدان علم الجينوم، وذلك التصور معتمد في معظم المتصفحات الجينوم. لدراسات واسعة النطاق، تدعمه بوجو تراكخوبجينيراتور لإنشاء مستودعات ويب قابلة للوصول للبيانات المعينة للجينوم أن تمكن أيضا مشاركة البيانات بروتيوجينوميكس بسهولة. يمكنك تعيين هذه الأداة مع القليل من الجهد، ملايين الببتيدات إلى مرجع الجينوم في غضون دقائق قليلة فقط، تفوق غيرها من الأدوات المتاحة تسلسل-الهوية على أساس. هذا البروتوكول يوضح النهج الأفضل لرسم الخرائط بروتيوجينوميكس عن طريق بوجو مع مجموعات البيانات المتاحة للجمهور للكمية وفوسفوبروتيوميكس، فضلا عن دراسات واسعة النطاق.

Watch this Scientific Journal Video about A Fast and Quantitative Method for Post-translational Modification and Variant Enabled Mapping of Peptides to Genomes at JoVE.com

A Fast and Quantitative Method for Post-translational Modification and Variant Enabled Mapping of Peptides to Genomes

هنا نقدم أداة بروتيوجينوميك بوجو والبروتوكولات المتعلقة بتعديل سريع، الكمية، بوستترانسلاشونال، والخيار تمكين رسم خرائط الببتيدات يتم تحديدها من خلال الطيف الكتلي على مورثات مرجع. هذه الأداة استخدامها لدمج وتصور بروتيوجينوميك ودراسات البروتين شخصية التواصل مع بيانات الجينوم متعامد.

طريقة سريعة والكمية لتعديل بوستترانسلاشونال والخيار تمكين تعيين الببتيدات للجينوم

Cross-talk between genes, transcripts, and proteins is the key to cellular responses; hence, analysis of molecular levels as distinct entities is slowly ...

Research

JoVE Journal

Genetics

Merging Absolute and Relative Quantitative PCR Data to Quantify STAT3 Splice Variant Transcripts

دمج المطلق والنسبي البيانات الكمية PCR لتحديد STAT3 لصق النصوص البديل

Human signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) is one of many genes containing a tandem splicing site. Alternative donor splice sites 3 ...

QTL Mapping and CRISPR/Cas9 Editing to Identify a Drug Resistance Gene in Toxoplasma gondii

QTL Mapping and CRISPR/Cas9 Editing to Identify a Drug Resistance Gene in Toxoplasma gondii

كتل رسم الخرائط و كريسبر / Cas9 تحرير لتحديد الجينات المقاومة للمخدرات في<em&gt; التوكسوبلازما غونديي</em

Scientific knowledge is intrinsically linked to available technologies and methods. This article will present two methods that allowed for the ...

Mapping RNA-RNA Interactions Globally Using Biotinylated Psoralen

رسم الخرائط التفاعلات رنا-رنا على الصعيد العالمي باستخدام السورالين البيروكسيديز

Knowing how RNAs interact with themselves and with others is key to understanding RNA based gene regulation in the cell. While examples of RNA-RNA ...

Retroviral Scanning: Mapping MLV Integration Sites to Define Cell-specific Regulatory Regions

ريتروفيرال المسح الضوئي: تعيين مواقع تكامل ملف لتحديد المناطق التنظيمية الخاصة بالخلية

Moloney murine leukemia (MLV) virus-based retroviral vectors integrate predominantly in acetylated enhancers and promoters. For this reason, mLV ...

Constitutive and Inducible Systems for Genetic In Vivo Modification of Mouse Hepatocytes Using Hydrodynamic Tail Vein Injection

Constitutive and Inducible Systems for Genetic In Vivo Modification of Mouse Hepatocytes Using Hydrodynamic Tail Vein Injection

نظم التأسيسي وإيندوسيبلي للتعديل الوراثي في فيفو من خلايا الكبد الماوس باستخدام حقن الوريد ذيل هيدرودينامية

In research models of liver cancer, regeneration, inflammation, and fibrosis, flexible systems for in vivo gene expression and silencing are highly ...

An Optogenetic Method to Control and Analyze Gene Expression Patterns in Cell-to-cell Interactions

أسلوب أوبتوجينيتيك لمراقبة وتحليل أنماط التعبير الجيني في تفاعلات الخلية للخلية

Cells should respond properly to temporally changing environments, which are influenced by various factors from surrounding cells. The Notch signaling ...

A Fast Silver Staining Protocol Enabling Simple and Efficient Detection of SSR Markers using a Non-denaturing Polyacrylamide Gel

سريع الفضة تلطيخ البروتوكول تمكين بسيطة والكشف عن كفاءة من علامات الاشتراكية السوفياتية باستخدام هلام Polyacrylamide يشوه عدم

Simple Sequence Repeat (SSR) is one of the most effective markers used in plant and animal genetic research and molecular breeding programs. Silver ...

Isolation, Characterization and MicroRNA-based Genetic Modification of Human Dental Follicle Stem Cells

عزل وتوصيف والمستندة إلى MicroRNA التحوير الوراثي للخلايا الجذعية البشرية جريب طب الأسنان

To date, several stem cell types at different developmental stages are in the focus for the treatment of degenerative diseases. Yet, certain aspects, such ...

Preparation and Gene Modification of Nonhuman Primate Hematopoietic Stem and Progenitor Cells

إعداد وتعديل الجينات الرئيسيات نونومان الجذعية المكونة للدم والخلايا السلف

Hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) transplantation has been a cornerstone therapy for leukemia and other cancers for nearly half a century, ...

Characterizing Histone Post-translational Modification Alterations in Yeast Neurodegenerative Proteinopathy Models

يصف هستون تعديل بوستترانسلاشونال التعديلات في نماذج بروتينوباثي الأعصاب الخميرة

Neurodegenerative diseases, such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and Parkinson&#39;s disease (PD), cause the loss of hundreds of thousands of lives ...