ITS2 धन्यवाद

Merget, B., Koetschan, C., Hackl, T., Förster, F., Dandekar, T., Müller, T., et al. The ITS2 Database. J. Vis. Exp. (61), e3806, doi:10.3791/3806 (2012).

आंतरिक लिखित 2 स्पेसर (ITS2) के अधिक से अधिक दो दशकों के लिए किया गया है एक वंशावली मार्कर के रूप में इस्तेमाल किया. ITS2 अनुसंधान के रूप में मुख्य रूप से बहुत चर ITS2 के दृश्य पर ध्यान केंद्रित, यह केवल निम्न स्तर phylogenetics इस मार्कर सीमित है. हालांकि, ITS2 अनुक्रम और अपने अत्यधिक संरक्षित माध्यमिक संरचना के संयोजन वंशावली ¹ संकल्प में सुधार और प्रजातियों ^2-8 परिसीमन सहित कई वर्गीकरण रैंक, वंशावली निष्कर्ष की अनुमति देता है.

ITS2 ⁹ डेटाबेस NCBI ¹¹ GenBank सही reannotated ¹⁰ से आंतरिक लिखित स्पेसर दो दृश्यों की संपूर्ण डाटासेट प्रस्तुत करता है. प्रोफ़ाइल हिडन मार्कोव मॉडल (HMMs) द्वारा एक टिप्पणी के बाद, प्रत्येक अनुक्रम के माध्यमिक संरचना की भविष्यवाणी की है. सबसे पहले, यह है कि एक न्यूनतम ऊर्जा आधारित गुना ¹² (प्रत्यक्ष गुना) के परिणाम सही, चार हेलिक्स रचना में परीक्षण किया है. यदि यह मामला नहीं है, संरचना हैअनुरूपता ¹³ मॉडलिंग ने भविष्यवाणी की है. अनुरूपता मॉडलिंग में, एक पहले से ही ज्ञात माध्यमिक संरचना अन्य ITS2 अनुक्रम करने के लिए स्थानांतरित कर रहा है, जिसका माध्यमिक संरचना एक प्रत्यक्ष गुना में सही ढंग से गुना में सक्षम नहीं था.

ITS2 धन्यवाद न केवल भंडारण और ITS2 - अनुक्रम संरचनाओं की बहाली के लिए एक डेटाबेस है. यह भी कई उपकरण प्रदान करने के लिए एनोटेशन, संरचनात्मक भविष्यवाणी, आकृति का पता लगाने और ब्लास्ट संयुक्त जानकारी अनुक्रम संरचना पर ¹⁴ खोज सहित खुद ITS2 दृश्यों, प्रक्रिया. इसके अलावा, यह से ^15,16 4SALE छंटनी संस्करणों को एकीकृत करता है और कई संरेखण अनुक्रम संरचना गणना और पड़ोसी ¹⁸ पेड़ पुनर्निर्माण में शामिल होने के लिए ¹⁷ ProfDistS. साथ में वे दृश्यों का एक आरंभिक सेट से एक सुसंगत विश्लेषण एक अनुक्रम और माध्यमिक संरचना के आधार पर फाइलोजेनी पाइपलाइन के रूप में.

संक्षेप में, इस कार्यक्षेत्र केवल पहली वंशावली विश्लेषण सरलकुछ माउस क्लिक करता है, जबकि अतिरिक्त उपकरणों और व्यापक बड़े पैमाने पर विश्लेषण के लिए डेटा प्रदान.

1. ITS2 अनुक्रम की सही व्याख्या

1. : ITS2 धन्यवाद फाइलोजेनी यहाँ कार्यक्षेत्र पहुँच http://its2.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de
2. अनुभाग में "एनोटेट" आइकन पर क्लिक करके अपने विश्लेषण शुरू करो "उपकरण." तो लिखें, या वेबसाइट के शीर्ष पर अपने अनुक्रम चिपकाने के अनुक्रम संपादक में. अनुक्रम संपादक स्वतः जाँच करता है, कि क्या आपके ITS2 दृश्यों मान्य हैं.
3. हम्म अपने दृश्यों के लिए उपयुक्त (पौधों लिए जैसे Viridiplantae) मॉडल चुनें.
4. क्लिक करके प्रक्रिया प्रारंभ करें "एनोटेट.
5. "संकरण करना" आइकन पर मँडरा करके आप हम्म एनोटेशन सटीकता की पुष्टि के रूप में 5.8S और 28S rRNA संकर की एक छवि देख सकते हैं.
6. प्लस परिणामस्वरूप ITS2 अनुक्रम की हरी हस्ताक्षर पर क्लिक करें माध्यमिक संरचना की भविष्यवाणी की अपने रास्ते का चयन करने के लिए एक ज्ञात templat के बिना संरचना की भविष्यवाणीई, पर क्लिक करें "संरचना का अनुमान है." यदि आप अनुरूपता मॉडलिंग के लिए अपने स्वयं के टेम्पलेट का उपयोग करना चाहते हैं, "मॉडल संरचना क्लिक करें."

2. माध्यमिक संरचना भविष्यवाणी

1. भविष्यवाणी करना
   1. एनोटेट ITS2 अनुक्रम स्वतः अनुक्रम संपादक के रूप में चिपकाया जाता है.
   2. माध्यमिक संरचना भविष्यवाणी करने के लिए डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के साथ शुरू करने के लिए, "संरचनाओं की भविष्यवाणी" बटन पर क्लिक करें.
   3. हरी धन चिह्न पर क्लिक करके परिणामस्वरूप ITS2 डेटा पूल में मॉडलिंग माध्यमिक संरचना सहित अनुक्रम सहेजें और फिर पूल करने के लिए जोड़ें. " वैकल्पिक रूप से, आप यह खींचें और ड्रॉप (चित्रा 1) के माध्यम से अपने डेटा पूल करने के लिए जोड़ सकते हैं.
   4. यदि अनुक्रम सीधे गुना नहीं कर सकता, अनुरूपता मॉडलिंग का सबसे अच्छा परिणाम दिखाए जाते हैं. खींचें के माध्यम से सबसे उपयुक्त अनुक्रम संरचना सहेजें और डेटा पूल करने के लिए ड्रॉप. वैकल्पिक रूप से, डेटा पूल में एक सही क्लिक करें और फिर पर एक क्लिक के साथ अनुक्रम संरचना "पूल में जोड़ें." सहेजें
2. कस्टम मॉडलिंग
   1. टाइप या पेस्ट करें एक या एकाधिक ज्ञात संरचना के साथ ऊपरी अनुक्रम संपादक में टेम्पलेट्स.
   2. टाइप या पेस्ट करें एक या एकाधिक लक्ष्य दृश्यों कम अनुक्रम संपादक में (संरचना के बिना).
   3. पर डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के साथ अनुरूपता मॉडलिंग शुरू करने के लिए "(ओं) टेम्पलेट भविष्यवाणी" पर क्लिक करें.
   4. सबसे अच्छा टेम्पलेट लक्ष्य संयोजन परिणामस्वरूप सूची में दिखाया जाता है.
   5. अपनी पसंद के अनुक्रम संरचना (ओं) या तो मॉडलिंग डेटा पूल करने के लिए खींचें और ड्रॉप के माध्यम से या एक सही क्लिक करें और एक क्लिक के द्वारा "पूल में जोड़ें." सहेजें

3. आकृति खोज

1. टाइप करें या वेबसाइट के शीर्ष पर अनुक्रम संपादक में आपकी क्वेरी अनुक्रम (ओं) को चिपकाने के.
2. चुनें सही हम्म मॉडल (जैसे पौधों के लिए Viridiplantae). 3.3. "आकृति खोज" पर क्लिक करने के लिए प्रक्रिया शुरू करने के लिए.
3. प्रकाश डाला रूपांकनों के साथ ITS2 दृश्यों illustra हैंवेबसाइट के तल पर टेड.
4. अनुक्रम रूपांकनों माध्यमिक संरचना में प्रकाश डाला प्रदर्शित करने के लिए शीर्ष लेख के बगल में आइकन पर क्लिक करें.

4. खोजें ब्राउज़

1. सर्च
   1. प्रकार या तो एक टैक्सोन नाम या वेबसाइट के शीर्ष पर खोज के क्षेत्र में एक GenBank पहचानकर्ता (सैनिक).
   2. टैक्सोन नाम से एक खोज एक दिखने रहते खोज बॉक्स द्वारा समर्थित है.
   3. आप अपने प्रश्नों अल्पविराम - अलग एकाधिक खोज प्रदर्शन कर सकते हैं.
   4. "खोज" बटन पर क्लिक करें खोज निष्पादित.
   5. आपके परिणामों के एक नए टैब में सूचीबद्ध दिखाई देते हैं.
   6. एक स्तंभ के नाम पर क्लिक करने के लिए विशेष स्तंभ के अनुसार अपने परिणामों को सॉर्ट करने के लिए. आप भी जोड़ या हटा सकते हैं स्तंभ मेनू के साथ अपनी पसंद का कॉलम. स्तंभ मेनू एक स्तंभ नाम के भीतर प्रदर्शित होने के तीर आइकन पर एक क्लिक के साथ प्रवेश किया जा सकता है.
   7. "विवरण दिखाएं" पर एक दृश्य संरचना के विवरण को देखने के लिए क्लिक करें. </ Li>
   8. अपनी पसंद के अनुक्रम संरचना (ओं) या तो डेटा पूल करने के लिए खींचें और ड्रॉप के माध्यम से या एक सही क्लिक करें और एक क्लिक के द्वारा "पूल में जोड़ें." सहेजें
   9. एक बाहरी फ़ाइल में अपने परिणामों को बचाने के लिए, पर क्लिक करें "सहेजें" या "सभी सहेजें."
2. ब्राउज़ करें
   1. वेबसाइट के बाईं ओर के पेड़ की तरह संरचना के माध्यम से नेविगेट द्वारा ITS2 डाटाबेस को ब्राउज़ करें.
   2. एक प्लस पर हस्ताक्षर पर एक स्तर कम taxa देखने के लिए क्लिक करें.
   3. टैक्सोन नाम पर क्लिक करें प्रत्येक टैक्सोन के अनुक्रम संरचना युक्त एक नया टैब खोलने के लिए.
   4. एक जोड़ी अनुक्रम संरचना का विवरण देखने के लिए "विवरण दिखाएं" पर क्लिक करें.
   5. अपनी पसंद के अनुक्रम संरचना (ओं) या तो डेटा पूल करने के लिए खींचें और ड्रॉप के माध्यम से या एक सही क्लिक करें और एक क्लिक के द्वारा "पूल में जोड़ें." सहेजें
   6. एक बाहरी फ़ाइल में अपने परिणामों को बचाने के लिए, पर क्लिक करें "सहेजें" या "सभी सहेजें."

5. ITS2 ब्लास्ट

1. टाइप करें या अनुक्रम संपादक में एक या एकाधिक क्वेरी दृश्यों चिपकाएँ. अपने दृश्यों को या तो सादे nucleotide दृश्यों या अनुक्रम संरचना जोड़े को हो सकता है. तुम भी एक अनुक्रम नीचे कई माध्यमिक संरचनाओं लिख सकते हैं. बॉक्स की जाँच करके "XXFASTA दृश्यों serialize करने" इन संरचनाओं व्यक्तिगत प्रश्नों के रूप में बाद में उपयोग किया जाता है.
2. बम विस्फोट करने के लिए डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के साथ शुरू, पर क्लिक करें "विस्फोट." आपकी क्वेरी की प्रकृति पर निर्भर करता है, या तो एक आम BLASTN है या ITS2 अनुक्रम संरचना बम विस्फोट किया जाता है.
3. एक उप - टैब टैब दिखने के भीतर प्रत्येक क्वेरी अनुक्रम के लिए खोला जाता है के रूप में निष्पादित खोजों के एक सिंहावलोकन के रूप में अच्छी तरह से बम विस्फोट का परिणाम है, ".
4. पर "दिखाएँ alignments" गणना बम विस्फोट संरेखण देखने के लिए क्लिक करें.
5. बम विस्फोट के अपनी पसंद के हिट या तो डेटा पूल करने के लिए खींचें और ड्रॉप के माध्यम से या एक सही क्लिक करें और एक क्लिक के द्वारा "पूल में जोड़ें." सहेजें
6. एक बाहरी फ़ाइल में अपने परिणामों को सहेजने के लिए, "सहेजें चयन पर क्लिक करें"या" सभी सहेजें. "

6. एकाधिक संरेखण अनुक्रम संरचना

1. डाटासेट प्रबंधित "और फिर आवर्धक काँच के प्रतीक सही अपने पूल में दृश्यों की संख्या के बगल में क्लिक करके अपने डेटा पूल पर एक नज़र रखना. वैकल्पिक रूप से, आप डेटा पूल हस्ताक्षर पर वेबसाइट के तल पर छोड़ दिया क्लिक कर सकते हैं.
2. आपके डेटा पूल में एक जोड़ी के अनुक्रम संरचना पर इसके विवरण को देखने के लिए क्लिक करें.
3. संरेखण अनुक्रम संरचना अपने पूल में सभी अनुक्रम संरचना जोड़े की एक बहु बनाने, "विश्लेषण डाटासेट" पर क्लिक करें और फिर "अनुक्रम और संरचना."
4. अब आप अपने संरेखण के ग्राफिक मोड का चयन करने के लिए कहा जाता है. यदि आपके संरेखण केवल कुछ दृश्यों में शामिल है, पर क्लिक करके पतली मोड अस्वीकार "नहीं." अन्यथा क्लिक करके पतली ग्राफिक मोड का चयन "हाँ."
5. कुछ ही क्षणों में, अपने संरेखण एक नया टैब (चित्रा 2) में दिखाया गया है. इसके अलावा, यह स्वचालित रूप से डेटा पूल को बचाया है.
6. अपने को बचाने केएक बाहरी फ़ाइल के लिए, संरेखण, पर क्लिक करें "सहेजें संरेखण."

7. वंशावली पेड़

1. एक दृश्य संरचना के आधार पर पड़ोसी अपने कई संरेखण के पेड़ में शामिल होने की गणना, "विश्लेषण डाटासेट" पर क्लिक करें और फिर "पड़ोसी में शामिल होने से."
2. परिणामस्वरूप पेड़ एक नया टैब (चित्रा 3) में यह साफ है.
3. अपने पेड़ स्वतंत्र रूप से स्क्रॉल पट्टी के साथ "ज़ूम पेड़." स्केल
4. Reroot एक नोड या पेड़ के पत्ते पर क्लिक करके और फिर अपने पेड़ "इस नोड पर Reroot."
5. यदि आप करने के लिए अपने डेटा पूल से एक टैक्सोन निकालना चाहते हैं, पत्ती पर क्लिक करें और चुनें "पूल से इस नोड निकालें. अब आप अपने पुनर्गणना और कम टैक्सोन नमूने के साथ संरेखण पेड़ कर सकते हैं.
6. "सहेजें वृक्ष" पर क्लिक करें अपने विश्लेषण की अंतिम परिणाम एक बाहरी NEWICK फ़ाइल के रूप में अपनी वंशावली पेड़ को बचाने के लिए.

8. अतिरिक्त सॉफ्टवेयर

1. "इस वेबसाइट के बारे में" पर क्लिक करें "उपकरण" को खोजने के लिए अतिरिक्त सूचित करनाखड़े अकेले उपकरण 4SALE और ProfDistS के बारे में समझना.
2. संरेखण और पड़ोसी में शामिल होने ITS2 डाटाबेस वेब अंतरफलक द्वारा प्रदान की समारोह के अलावा, आप अब कई नए कार्य, जैसे प्रजातियों प्रतिपूरक आधार परिवर्तन (CBCS) के आधार पर परिसीमन का उपयोग कर सकते हैं.

9. प्रतिनिधि परिणाम

वर्कफ़्लो के रूप में ऊपर वर्णित कई खुले उपयोग ^3,4 सर्वेक्षण में सफलतापूर्वक लागू किया गया है. उदाहरण निम्नलिखित लिंक के माध्यम से देखा जा सकता है:

• http://www.plosone.org/article/info% 3Adoi% 2F10.1371% 2Fjournal.pone.0016931
• http://www.biomedcentral.com/1756-0500/3/320

इन बड़े पैमाने पर अध्ययन में, हम के रूप में के रूप में अच्छी तरह से Hypnales (Bryophyta) डब्ल्यू Chlorophyta की फाइलोजेनी को हल करने में सक्षम थेith उच्च संकल्प. दोनों ही मामलों में, एक संपूर्ण टैक्सोन नमूना ⁹ ITS2 धन्यवाद, स्वतः ^15,16 4SALE के साथ गठबंधन से इकट्ठा किया गया था और अंत में एक वंशावली पेड़ में ¹⁷ ProfDistS द्वारा संसाधित. इन सभी चरणों में, अनुक्रम और संरचना की जानकारी एक साथ इस्तेमाल किया गया. वंशावली रीढ़ की हड्डी के लिए बूटस्ट्रैप समर्थन प्रोफ़ाइल पड़ोसी में शामिल (PNJ) ^{19 है,} जो ProfDistS के स्टैंड - अलोन संस्करण में उपलब्ध है का उपयोग कर हासिल की थी.

टैक्सोन नमूने, एकाधिक अनुक्रम संरचना संरेखण और अंत में वंशावली पेड़ गणना: अनुक्रम संरचना जोड़े के एक छोटे सेट के लिए, एक आंकड़े से 3 नई ITS2 धन्यवाद कार्यक्षेत्र पर सीधे इस स्वचालित वर्कफ़्लो के ⁵ प्रमुख कदम का वर्णन.

चित्रा 1 खींचें और ड्रॉप के प्रति टैक्सोन नमूना. किसी भी समय दृश्यों या अनुक्रम structur ई जोड़े डेटा पूल करने के लिए खींचें और ड्रॉप के माध्यम से उदाहरण के लिए जोड़ा जा सकता है. यहाँ एक अनुक्रम संरचना माध्यमिक संरचना की भविष्यवाणी के बाद खींचें और ड्रॉप का उपयोग कर जोड़ा है. नीले दीर्घवृत्त क्षेत्र है जहां अनुक्रम संरचना डेटा पूल में गिरा दिया है के निशान. इस छवि का संस्करण पूर्ण आकार देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

चित्रा 2 पूर्ण ग्राफिक मोड में एकाधिक अनुक्रम संरचना संरेखण. डेटा पूल में कुछ दृश्यों के लिए, पूर्ण ग्राफिक मोड चुना गया था. ठिकानों रंग हैं, बेस जोड़े लाल हलकों के साथ एक बेस या एक आधार जोड़ी के ब्रैकेट पर क्लिक करके पर प्रकाश डाला जा सकता है. इस छवि का संस्करण पूर्ण आकार देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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चित्रा 3. पड़ोसी अनुक्रम संरचना में शामिल होने से पेड़. आज़ादी से स्केलेबल सात taxa कई संरेखण अनुक्रम संरचना की गणना पेड़ NEWICK प्रारूप में बचाया जा सकता है.

ITS2 धन्यवाद आंतरिक लिखित स्पेसर 2 अनुक्रम संरचना आधारित phylogenetics के लिए एक पूर्ण और पूरी तरह कार्यात्मक कार्यक्षेत्र है. वेबसाइट बहुत तेजी से और intuitively से संचालित किया जा सकता है. जबकि अन्य वेब आधारित फाइलोजेनी workbenches ²⁰ एआरबी या Mobyle ^{21 की} तरह केवल अनुक्रम और / या आम सहमति संरचना जानकारी पर काम कर रहे हैं, ITS2 ⁹ डाटाबेस प्रत्येक टैक्सोन के लिए और दृश्यों व्यक्तिगत माध्यमिक संरचनाओं के साथ ही समझता है. हालांकि, वेब सर्वर के कम्प्यूटेशनल क्षमता में सीमाओं के कारण, यह अत्यधिक कई संरेखण और ¹⁸ गणना में शामिल ^15,16 4SALE और ProfDistS ^17, क्रमशः बड़े डेटासेट लिए, पड़ोसी के लिए खड़े अकेले उपकरण का उपयोग की सिफारिश की है. बुनियादी ITS2 अनुक्रम संरचना फाइलोजेनी ⁵ वर्कफ़्लो के अलावा, इन उपकरणों के कई अतिरिक्त कार्यों की सुविधा, जैसे गणना बूटस्ट्रैप प्रतिकृति, प्रोफाइल पड़ोसी (PNJ) ¹⁹ या नकदी में शामिल होनेहै परिसीमन प्रतिपूरक आधार परिवर्तन ⁸ (CBCS) पर आधारित. "उपकरण" डाउनलोड और विस्तृत जानकारी के लिए खंड - वे "इस वेबसाइट के बारे में" के माध्यम से पहुँचा जा सकता है. को 4SALE और ProfDistS उपयोग करने के लिए, यह आवश्यक है हमेशा सही प्रारूप में फाइलों को लाने के लिए. एक नमूना टैक्सोन को 4SALE द्वारा संसाधित किया जा समाप्त fasta या. Txt का समर्थन करता है, संरेखण ProfDistS के लिए एक निवेश के रूप में अनुक्रम संरचना जबकि xfasta. के साथ समाप्त होना चाहिए. चाहिए.

वर्तमान में हम ITS2 डेटाबेस में के रूप में के रूप में अच्छी तरह से संबंधित उपकरणों में वंशावली पेड़ के पुनर्निर्माण के लिए वैकल्पिक तरीकों को लागू कर रहे हैं. इस प्रकार, जैसे अनुक्रम संरचना के आधार पर अधिकतम ²² कृपणता और / या अधिकतम ²³ संभावना तरीकों भविष्य में सुलभ हो जाएगा.

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

हम cordially समूह ITS2, में Biocenter, विश्वविद्यालय वुर्जबर्ग, अमीर और बहुमूल्य राय के लिए धन्यवाद. वित्त पोषण के लिए, हम भी ड्यूश Forschungsgemeinschaft (अनुदान Mu-2831/1-1 DFG) धन्यवाद.

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