أداة الويب لتوليد عالية الجودة آلة قابل للقراءة البيولوجية مسارات
February 8th, 2017
PathWhiz هو، مسار على الانترنت أداة رسم شاملة لتوليد المسارات البيوكيميائية والبيولوجية. ويستخدم قواعد البيانات المتاحة للجمهور وسهولة لوحات توسيع تتألف من مكونات مسار مرسومة مسبقا. يصف هذا البروتوكول مدى سهولة لبناء مسارات جديدة، وتكرار وتعديل مسارات القائمة، ونشر مسارات مرسومة سابقا إلى الكائنات الحية المختلفة.
الهدف العام من هذا البروتوكول هو استخدام PathWhiz والإنترنت لإنشاء مسارات كيميائية حيوية وتكرارها ونشرها بسهولة لمجموعة متنوعة من الأغراض والتطبيقات. تتيح هذه الأداة للعلماء والمعلمين والطلاب إنشاء مسارات كيميائية حيوية ممتعة بصريا ودقيقة بمستوى عال من التفاصيل البيولوجية والتعقيد. PathWhiz هو معرض عام مجاني يحتوي على آلاف المسارات ومكونات المسار ، وهو متوافق بشكل أساسي مع أي نظام تشغيل ويمكن الوصول إليه والتوسع فيه من قبل جميع المستخدمين.
ابدأ بتحميل صفحة PathWhiz في أي متصفح ويب حديث والنقر فوق قائمة الرسم. انقر فوق المسار الجديد زر لبدء مسار جديد وأدخل اسم المسار المراد رسمه. اختر نوع المسار من القائمة المنسدلة.
ثم أدخل الاسم العلمي للكائن الحي في مربع الإكمال التلقائي للبحث عن الكائن الحي محل الاهتمام ، متبوعا بالاسم العلمي للنوع والاسم الشائع. حدد تصنيف الأنواع من القائمة المنسدلة ك Eucaryote أو Procaryote وأدخل معرف التصنيف من تصنيف NCBI. انقر فوق إنشاء أنواع وأدخل وصفا شاملا للمسار.
انقر فوق إضافة مرجع لإضافة مراجع خارجية إلى المسار حسب الاقتضاء. بعد ذلك ، انقر فوق إنشاء مسار. ستظهر لوحة قماشية بيضاء مع شريط قائمة رمادي.
انقر فوق الارتباط إضافة عملية وحدد إضافة تفاعل لإضافة مرئيات العملية الأولى. أدخل المواد المتفاعلة أو المنتجات أو الإنزيمات ذات الأهمية في مربع الإكمال التلقائي للبحث في التفاعلات الموجودة. ثم قم بالتمرير عبر التفاعلات الموجودة.
عندما يتم العثور على التفاعل المطلوب ، حدده. متبوعا بإدخال اسم العنصر المقابل في مربع الإكمال التلقائي لتحديد القياس المتكافئ ونوع العنصر المناسبين. بعد إضافة جميع العناصر الموجودة على الجانب الأيسر من التفاعل ، حدد اتجاه المسار من القائمة المنسدلة وانقر فوق إضافة عنصر يمين لإضافة منتج.
حدد القياس المتكافئ ونوع العنصر ، كما هو موضح للتو ، لجميع العناصر الموجودة على الجانب الأيمن من التفاعل. ثم انقر فوق إضافة إنزيم لإضافة إنزيم إلى التفاعل. اكتب اسم الإنزيم في مربع الإكمال التلقائي وحدد الإنزيم المناسب.
عند إضافة جميع عناصر التفاعل ، انقر فوق الزر "إنشاء تفاعل" لحفظ التفاعل الجديد وحدد الاتجاه المطلوب للعرض الأولي للتفاعل من القوائم المنسدلة. ثم انقر فوق الزر "إنشاء رد فعل" مرة أخرى. سيتم عرض التفاعل الذي تم إنشاؤه حديثا على لوحة الرسم.
لتحرير التفاعل حسب الاقتضاء، اسحب عناصر التفاعل على اللوحة لتغيير موضعها حسب الرغبة. ثم انقر مرة واحدة فوق كل عنصر لإضافته إلى التحديد الحالي. عند تحديد جميع العناصر ، اسحبها إلى المنطقة المناسبة من اللوحة وانقر فوق العناصر مرة أخرى لإلغاء تحديدها.
للوصول إلى الشريط الجانبي للتحرير المنبثق ، انقر نقرا مزدوجا فوق مادة كيميائية وقم بتحرير القالب والحالة البيولوجية وفهرس Z وتفاصيل التفاعل الكاملة للتفاعل حسب الاقتضاء. لتحرير المعلومات الخاصة بعملية بأكملها، انقر نقرا مزدوجا فوق أي من عناصرها. ضمن شريط القائمة الثانوي الرمادي، انقر فوق الرابط تحرير المحدد وحدد تحرير العنصر أو تحرير العملية حسب الاقتضاء.
أعد وضع العناصر الموجودة على اللوحة القماشية إلى المواضع المطلوبة. حدد حواف التفاعل ذات الأهمية وقم بتحريرها كما هو موضح للتو لمركبات التفاعل والبروتينات. بمجرد رسم التفاعل الأول حسب الرغبة ، انقر فوق منتج التفاعل لتحديده.
ثم ضمن علامة التبويب إضافة عملية، حدد إضافة تفاعل. عند اكتمال المسار، انقر فوق الارتباط Pathway وحدد Export and View. حدد خيار لون الخلفية للصور لاختيار إما اللون الأزرق أو الأبيض كلون خلفية للصورة وحدد نعم أو لا لخيار إنشاء إصدار مبسط أيضا.
ثم انقر فوق إنشاء ملفات الصور. عند إنشاء الصورة، انقر فوق إظهار في العارض لإنشاء صورة مسار عالية الدقة وعالية الارتباط بالكامل في المستعرض. لتكرار مسار موجود، انقر فوق قائمة المسارات وأدخل اسم المسار محل الاهتمام في شريط البحث.
حدد موقع المسار المراد نسخه نسخا متماثلا وانقر فوق نسخ متماثل. قم بتحرير اسم المسار وأدخل وصفا جديدا للمسار حسب الاقتضاء. ثم انقر فوق إنشاء مسار لإنشاء المسار المكرر.
لعرض مسار أو تنزيله، ادخل إلى قائمة المسارات، وحدد موقع مسار الاهتمام كما هو موضح للتو وانقر فوق إظهار. بعد ذلك ، انقر فوق الزر الذي يحتوي على معرف PathWhiz المطلوب بجوار عرض في تسمية العارض وافتح علامة التبويب التنزيلات. ثم انقر فوق الارتباطات التشعبية لتنزيل المسار بتنسيقات ملفات مختلفة.
يمكن استخدام PathWhiz لإنشاء مسارات بأنواع وأنماط محتوى مختلفة. بما في ذلك مسارات التمثيل الغذائي التقليدية ومسارات الأمراض والأدوية لتوضيح الآثار الجانبية واستجابات الأدوية ، بالإضافة إلى مسارات إشارات البروتين. قد تكون المسارات غنية بالألوان بتفاصيل بيولوجية كبيرة أو يمكن تحويلها إلى تمثيلات بسيطة بالأبيض والأسود.
بمجرد اكتمالها ، يمكن عرض هذه المسارات في عارض المسار التفاعلي ، أو تنزيلها كصور أو تصديرها بعدة تنسيقات مختلفة لتبادل البيانات المقروءة آليا لمزيد من التحليل. بمجرد إتقانها ، من الممكن إنشاء مسار قياسي جاهز للإنترنت في حوالي 15 دقيقة. على الرغم من أن المسارات الأكثر تعقيدا قد تستغرق وقتا أطول لإكمالها.
أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن الأنواع المختارة لكل تفاعل فردي تتطابق دائما مع أنواع المسار والتأكد من صحة اتجاه أسهم التفاعل. باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل تحليل التمثيل الغذائي للإجابة على أسئلة إضافية حول ديناميكيات أو القياس الكمي للمستقلبات ذات الأهمية. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال التمثيل الغذائي وعلم الأحياء لإنشاء الآلاف من المسارات الجاهزة للإنترنت ، مما يوضح مجموعة واسعة من الكيمياء الحيوية البشرية والشرقية والإشريكية القولونية.
بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إنشاء مسارات جديدة ، وتكرار المسارات الحالية وتحريرها ، بالإضافة إلى نشر المسارات المرسومة مسبقا إلى كائنات حية مختلفة. لا تنس أن قفل المسار يجعله غير قابل للتحرير. اعلم أيضا أنه يمكنك اختيار إنشاء مسارات عامة أو خاصة ، حسب تفضيلاتك.
نظرة عامة
PathWhiz هو أداة عبر الإنترنت مصممة لإنشاء وتحرير المسارات البيوكيميائية. يسمح للمستخدمين بإنشاء مسارات بيوكيميائية دقيقة من الناحية البصرية باستخدام مجموعة متنوعة من المكونات المرسومة مسبقًا وقواعد البيانات.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- الكيمياء الحيوية
- المسارات البيولوجية
- تصور المسارات
الخلفية
- يوفر PathWhiz معرضًا عامًا مجانيًا للمسارات.
- إنه متوافق مع جميع أنظمة التشغيل.
- الأداة متاحة للعلماء والمربين والطلاب.
- يدعم PathWhiz إنشاء المسارات البيوكيميائية المعقدة.
غرض الدراسة
- تسهيل إنشاء المسار البيوكيميائي وتكراره.
- لتمكين المستخدمين من نشر المسارات عبر كائنات مختلفة.
- لتوفير واجهة سهلة الاستخدام لتصميم المسارات.
الطرق المستخدمة
- استخدام قائمة الرسم لإنشاء مسارات جديدة.
- البحث عن الكائنات وإدخال البيانات العلمية ذات الصلة.
- إضافة العمليات والتفاعلات من خلال لوحة تفاعلية.
- تصدير المسارات بتنسيقات مختلفة لمزيد من التحليل.
النتائج الرئيسية
- يمكن للمستخدمين إنشاء مسارات في حوالي 15 دقيقة.
- يمكن أن تكون المسارات مفصلة للغاية أو مبسطة.
- يسمح PathWhiz بإنشاء صور عالية الدقة.
- يمكن إنشاء الآلاف من المسارات ومشاركتها عبر الإنترنت.
الاستنتاجات
- PathWhiz هو أداة متعددة الاستخدامات لتصور المسارات.
- يدعم التطبيقات التعليمية والبحثية في الكيمياء الحيوية.
- تعزز الأداة فهم العمليات الأيضية.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
PathWhiz enables biopharma R&D teams to generate standardized, machine-readable pathway diagrams that support target validation and mechanistic de-risking. By providing a publicly accessible, web-based platform for pathway creation and sharing, it enhances cross-functional collaboration and data integration across discovery workflows. The tool’s compatibility with formats like BioPAX and SBML facilitates downstream analysis and predictive modeling in early-stage research.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Supports interrogation of therapeutic hypotheses through detailed visualization of biochemical interactions and reaction networks.
- Operational Value: Enables rapid creation and iteration of pathway diagrams to clarify target mechanisms and pathway context.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides standardized pathway templates that can be replicated and propagated across species for consistent assay design.
- Operational Value: Facilitates assay readiness by enabling export of pathways in machine-readable formats for integration with analytical tools.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports translational continuity by allowing pathways to be adapted across model systems using propagation features.
- Operational Value: Enhances reproducibility through version-controlled, editable pathway elements that can be shared and reused across teams.
Pipeline & Workflow Integration
PathWhiz fits within the discovery continuum by enabling hypothesis-driven pathway construction that informs target selection and lead identification efforts.
- Discovery Biology: Aids in pathway clarification and biological de-risking by visualizing complex metabolic and signaling networks.
- Screening: Supports assay development through exportable pathway diagrams that guide biomarker selection and compound screening strategies.
- Analytics: Generates machine-readable outputs (e.g., SBML, BioPAX) that enable quantitative analysis and simulation of pathway dynamics.
- Translational Research: Promotes cross-species pathway propagation to align preclinical models with human biology.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable knowledge base where pathways can be replicated, edited, and built upon across projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing ambiguity in target pathway context and interaction networks.
- Operational Value: Promotes standardization and reproducibility via shared, editable pathway components and version control.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enhancing mechanistic understanding and reducing biological uncertainty.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization through clearer visualization of disease-relevant pathways and off-target effects.
Implementation Considerations
- Requires familiarity with biochemical nomenclature and pathway curation best practices.
- Dependent on web browser access and internet connectivity for full functionality.
- Necessitates cross-team agreement on pathway naming, annotation, and styling conventions.
- Involves consideration of species-specific elements when propagating pathways across organisms.
- Limited by the completeness of the public pathway library for niche or novel biological processes.
