Xenbase - Xenbase

Xenbase
XenbaseLogo.png
Содержание
ОписаниеXenbase: База знаний модельного организма Xenopus.
Типы данных
захвачен		Литература, нуклеотидная последовательность, последовательность РНК, последовательность белка, структура, геномика, морфолино, метаболические и сигнальные пути, геномы человека и других позвоночных, гены и заболевания человека, данные микрочипов и экспрессия других генов, протеомические ресурсы, другая молекулярная биология, органеллы
ОрганизмыXenopus laevis и Xenopus tropicalis
Контакт
Исследовательский центрДетская больница Цинциннати, Университет Калгари
ЛабораторияZorn lab, Vize lab
Основное цитированиеPMID  29059324
Дата выхода1999
Доступ
Интернет сайтhttp://www.xenbase.org/
Скачать URLftp://ftp.xenbase.org/pub/
Инструменты
АвтономныйВЗРЫВ, JBrowse, GBrowse, Textpresso
Разное
ЛицензияВсеобщее достояние
Выпуск данных
частота		Непрерывный
Версия4.x
Политика курированияПрофессионально куратор
Закладки
сущности		да


Xenbase это База данных модельного организма (MOD), предоставляя информационные ресурсы, а также геномные и биологические данные о Xenopus лягушки.[1]Xenbase доступен с 1999 года и охватывает оба X. laevis и X. tropicalis Сорта Xenopus.[2] По состоянию на 2013 год все его сервисы работают на виртуальных машинах в частной облачной среде, что делает его одним из первых модов для этого.[3] Помимо размещения данных и инструментов геномики, Xenbase поддерживает исследовательское сообщество Xenopus посредством профилей исследователей и лабораторий, а также сообщений о вакансиях и мероприятиях.


Программная и аппаратная платформа Xenbase

Xenbase работает в облачной среде.[3] Его виртуальные машины работают в VMware vSphere окружение на двух серверах, с автоматическим Балансировка нагрузки и Отказоустойчивость. Программное обеспечение Xenbase использует Ява, JSP, JavaScript, AJAX, XML, и CSS. Он также использует IBM с Сервер приложений WebSphere и IBM DB2 база данных. Поддержка одинаковых аппаратных и программных платформ Echinobase.

Xenopus как модельный организм

Основная статья: Xenopus

Ксеноп модельный организм отвечает за большие объемы новых знаний об эмбриональном развитии и клеточной биологии. Xenopus имеет ряд уникальных экспериментальных преимуществ в качестве модели позвоночного животного. Первостепенное значение среди них - устойчивость ранних эмбрионов и их способность к микроинъекции и микрохирургии. Это делает их особенно привлекательной системой для тестирования эктопической активности генных продуктов и экспериментов с потерей функции с использованием антагонистических реагентов, таких как морфолино, доминантно-негативные и неоморфные белки. Морфолинос синтетические олигонуклеотиды которые могут использоваться для ингибирования сплайсинга ядерной РНК или трансляции мРНК и являются обычным реагентом ингибирования генов в Xenopus, поскольку ни миРНК или же miRNA еще было показано, что они воспроизводимо функционируют у эмбрионов лягушки.[4] Эмбрионы Xenopus развиваются очень быстро и образуют полный набор дифференцированных тканей в течение нескольких дней после оплодотворения, что позволяет быстро анализировать эффекты манипулирования эмбрионами. экспрессия гена.[5] Большой размер эмбрионов и возможность микроинъекций также делают их очень подходящими для микрочип подходы. Кроме того, эти же характеристики делают Xenopus одним из немногих модельных организмов позвоночных, пригодных для химических экранов.[6] Xenbase предоставляет большую базу данных изображений, иллюстрирующих полный геном, с подробным описанием фильмов. эмбриогенез и множество онлайн-инструментов, полезных для разработки и проведения экспериментов с использованием Ксенопус.

Xenopus как модель болезни человека

Xenopus можно использовать для моделирования заболеваний человека, вызываемых общими генами.[7] Xenbase поддерживает это путем сопоставления Онтология болезней и OMIM болезни к генам Xenopus и публикациям.

Xenbase Содержание и инструменты

Xenbase предоставляет множество инструментов, полезных как для профессиональных исследований, так и для академического обучения. Ниже выделено несколько инструментов с кратким описанием. Для получения полной информации о предоставляемых инструментах пользователи могут обратиться к публикациям Xenbase. [8]. Подробное введение в использование Xenabse находится в [9].

  • NGS интеграция и визуализация данных [10].
  • Зрители RNA-Seq - Графики временных профилей экспрессии и пространственные (анатомические) тепловые карты экспрессии для laevis и tropicalis
  • Болезни - Пользователи могут искать оба Онтология болезней и OMIM болезней, чтобы найти соответствующие гены Xenopus и публикации
  • Экспрессия гена - Xenbase поддерживает поиск и визуализацию наборов данных Gene Expression Omnibus (GEO), сопоставленных с последними геномами Xenopus.
  • ВЗРЫВ - Пользователи могут выполнять BLAST против геномов Xenopus, РНК и белковых последовательностей
  • Браузер генома - Xenbase использует как JBrowse, так и GBrowse
  • Поиск выражений и поиск клонов - Поиск по символу гена, названию гена, элементу анатомии и т. Д.
  • Рекомендации по номенклатуре генов - Xenbase - официальный орган, ответственный за присвоение имен генов Xenopus.
  • Поиск литературы: Textpresso- Использует алгоритм для сопоставления вашего поиска с определенными критериями или разделами статьи. Например, вы можете найти статьи, описывающие гены HOX, и ограничить свои результаты только статьями, в которых используются морфолино.
  • Анатомия и развитие: Изображения, карты судьбы, видео и т. Д.
  • Ссылка сообщества - Люди, рабочие места, лаборатории, изучающие Xenopus
  • Список протоколов- Определить клоны, антитела, процедуры
  • Фондовый центр- Поддерживает национальный ресурс Xenopus, Европейский ресурсный центр Xenopus и т. Д., Чтобы помочь исследователям в получении запасов лягушек или продвинутой исследовательской подготовке.

Нобелевская премия 2012 года по исследованиям Xenopus

Нобелевская премия по медицине и физиологии был присужден Джон Б. Гэрдон и Шинья Яманака 8 октября 2012 г.[11] для ядерного репрограммирования в Xenopus.[12]

Важность: Эксперименты Гурдона бросили вызов догме того времени, согласно которой ядро ​​дифференцированной клетки предано своей судьбе (пример: ядро ​​клетки печени остается ядром клетки печени и не может вернуться в недифференцированное состояние).

В частности, эксперименты Джона Гардона показали, что зрелое или дифференцированное ядро ​​клетки может быть возвращено в его незрелую недифференцированную форму; это первый случай клонирования позвоночного животного.

Эксперимент: Гэрдон использовал технику, известную как перенос ядра, чтобы заменить погибшее ядро ​​лягушки (Ксенопус) яйцо с ядром из зрелой клетки (кишечного эпителия). Головастики, полученные из этих яиц, прожили недолго (прошли стадию гаструляции), однако дальнейшая трансформация ядер из этих яиц Ксенопус яйца ко второму набору Xenopus яйца привели к полностью развитым головастикам. Этот процесс (перенос ядер из клонированных клеток) называется последовательной трансплантацией.

Xenopus Research с использованием инструментов Xenbase

Чтобы предоставить примеры того, как Xenbase можно использовать для облегчения академических исследований, ниже кратко описаны две исследовательские статьи.

  • Генетический скрининг мутаций, влияющих на развитие X. tropicalis.[13]

В этом документе используются ресурсы Xenbase для создания и описания мутаций в Xenopus tropicalis. Года и др. Выполнили крупномасштабный предварительный генетический скрининг эмбрионов X. tropicalis с целью выявления новых мутаций (2006). Были отмечены дефекты, которые были разделены на 10 различных категорий, а именно: глаза, ухо, нервный гребень / пигмент, карликовые, осевые, кишечные, сердечно-сосудистые, голова, сердечно-сосудистая система плюс моторика и кровообращение. Дальнейшие исследования были выполнены на мутанте Уайтхарта «wha», у которого нет нормальной циркулирующей крови. Страница ресурсов Xenopus Molecular Marker Resource использовалась для разработки эксперимента с микрочипами, который сравнивал дикий тип (нормальная циркуляция) и мутант "wha". X. tropicalis. Анализ данных микроматрицы показал, что 216 генов имели значительные изменения в экспрессии, причем гены, участвующие в гемоглобине и биосинтезе гема, были наиболее затронуты, что согласуется с наблюдением, что «wha» может играть роль в гематопоэзе.

  • Высокая эффективность ТАЛЕНЫ включить функциональный анализ F0 путем целевого разрушения генов в эмбрионах Xenopus laevis.[14]

В статье Suzuki et al. описывает использование относительно новой техники нокдауна гена в X. laevis. Традиционно антисмысловой морфолино олигонуклеотиды были методом выбора для изучения эффектов временного нокдауна гена в Xenopus.

По сравнению с морфолино, которые нарушают экспрессию генов, ингибируя механизмы трансляции, TALEN нарушают экспрессию генов, связываясь с ДНК и создавая двухцепочечные разрывы.[15][16] Xenbase была использована для получения общедоступных последовательностей тирозиназы (tyr) и Pax6, необходим для дизайна ТАЛЕН. Нокдаун обоих Pax6 и tyr был высокоэффективным при использовании TALEN, что позволяет предположить, что нарушение гена с использованием TALEN может быть альтернативой или лучшим методом использования по сравнению с антисмысловыми морфолино.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ K. Karimi et al. (2017) Xenbase: база данных геномных, эпигеномных и транскриптомных моделей организмов, Исследование нуклеиновых кислот (NAR), gkx936
  2. ^ P.D. Визе и др. (2015) База данных и информационные проблемы при представлении диплоидных и тетраплоидных видов Xenopus в Xenbase, Cytogenet Genome Res 2015; 145: 278-282.
  3. ^ а б К. Карими, П.Д. Визе (2014). Virtual Xenbase: перевод онлайн-ресурса по биоинформатике в частное облако, База данных, DOI: 10.1093 / database / bau108
  4. ^ Эйзен, J.a.S., J. (2008). Контроль экспериментов с морфолино: не прекращайте делать антисмысловые. Развитие, 135 (10): с. 1735-1743 гг.
  5. ^ Данные экспрессии генов для Pax8 ген на сайт xenbase
  6. ^ Уиллер, Г. Н. и А. В. Брандли (2009). «Простые модели позвоночных для экранов химической генетики и открытия лекарств: уроки рыбок данио и Xenopus». Динамика развития 238 (6): 1287-1308.
  7. ^ Nenni et al. (2019). Xenbase: Содействие использованию Xenopus для моделирования болезней человека, Границы физиологии, Том 10, DOI: 10.3389 / fphys.2019.00154
  8. ^ "Публикации Xenbase".
  9. ^ Джеймс-Зорн и др. (2018) Навигация по Xenbase: интегрированная база данных геномики и экспрессии генов Xenopus, Эукариотические геномные базы данных: методы и протоколы, том 1757, глава 10, стр. 251-305, DOI: 10.1007 / 978-1-4939-7737-6
  10. ^ Fortriede et al. (2020) Xenbase: глубокая интеграция данных GEO и SRA RNA-seq и ChIP-seq в базу данных модельных организмов, Исследование нуклеиновых кислот (NAR), том 48, выпуск D1, 8 января 2020 г., страницы D776 – D782, doi:https://doi.org/10.1093/nar/gkz933
  11. ^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 2012 года - пресс-релиз».
  12. ^ Гурдон, Дж. Б. (1962). Способность к развитию ядер, взятых из клеток кишечного эпителия кормящихся головастиков. Журнал эмбриологии и экспериментальной морфологии, 10 (4): с. 622-640
  13. ^ Года, Т., Абу-Дайя, Анита, Каррутерс, Саманта, Кларк, Мэтью Д., Стемпл, Дерек Л., Циммерман, Лайл Б. (2006). «Генетические экраны мутаций, влияющих на развитие Xenopus tropicalis». PLoS Genet 2 (6): e91
  14. ^ Судзуки, К.-и. T., Y. Isoyama и др. (2013). «Высокоэффективные TALEN позволяют проводить функциональный анализ F0 путем целенаправленного разрушения генов в эмбрионах Xenopus laevis». Биология Открыть
  15. ^ Бох, Дж. (2011). «СКАЗКИ о нацеливании на геном». Нат Биотех 29 (2): 135-136
  16. ^ Хуанг П., А. Сяо и др. (2011). «Наследственное нацеливание на гены у рыбок данио с использованием индивидуальных TALEN». Нат Биотех 29 (8): 699-700