التنقل MARRVEL، أداة على شبكة الإنترنت التي تدمج علم الجينوم البشري ونموذج معلومات علم الوراثة الكائن الحي

MARRVEL.org تجميع المعلومات التي يمكن أن توفر لمحة عامة عن أهمية المرض للجينات البشرية، مع التركيز في الغالب على الأمراض الوراثية النادرة. كما أنه يجمع المعلومات البيولوجية من قواعد بيانات الكائنات الحية النموذجية. يمكن أن يوفر MARRVEL الكثير من الوقت والجهد.

بدون هذه الأداة، سيقضي المستخدمون ساعات في البحث عن قواعد بيانات مختلفة لجمع المعلومات التي يمكن الحصول عليها في ثوانٍ. ويستخدم هذا البرنامج بنشاط من قبل الأطباء والعلماء في جميع أنحاء العالم. وهو يسهل التشخيص ويمكن أن يكون نقطة انطلاق لاستكشاف المزيد من المعلومات للدراسات العلاجية.

على الرغم من أن معظم مستخدمينا لديهم خلفية علم الوراثة البشرية، لدينا أعداد متزايدة من المستخدمين من مجموعة واسعة من المجالات الطبية الحيوية، بما في ذلك الباحثين الكائن الحي النموذجي. للحصول على الجينات البشرية والبحث المستندة إلى متغير، افتح الصفحة الرئيسية MARRVEL. يمكن إجراء البحث باستخدام معلومات الجينات وحدها، أو المعلومات البديلة وحدها، أو كل من معلومات الجينات والمتغير.

تأكد من أن أسماء الجينات المرشحة مدرجة أسفل مربع الإدخال مع كل إدخال حرف. إذا كان البحث يعود سلبية، استخدم موقع HGNC للتأكد من أن رمز الجين المستخدمة هو حتى الآن. بعد ذلك، أدخل معلومات متغيرة بشرية لكيفية عرض المتغيرات على اتحاد تجميع Exome وقاعدة بيانات تجميع الجينوم، أو استخدم تسمية تستند إلى نسخة طبقًا لإرشادات جمعية تباين الجينوم البشري.

بالنسبة لتسمية الموقع الجينومي، استخدم الإحداثيات وفقًا لتجميع الجينوم البشري العاقل 19. وللوصول إلى بيانات الكائن النموذجي بالنسبة للجين البشري الذي يهم في مورفل، استخدم جدول وظائف الجينات للحصول على كل من البيانات التالية بالنسبة لثمانية كائنات نموذجية. كما هو ارتباط تشعبي كل اسم الجينات إلى صفحات الجينات على قواعد البيانات الكائن الحي النموذجي لكل منها، انقر على الروابط لمعرفة المزيد عن المعلومات والموارد الظاهرية المتاحة لكل كائن نموذجي.

على سبيل المثال، على FlyBase، سيكون هناك قائمة بجميع الغيلات التي تم إنشاؤها، والأنماط الظاهرية الخاصة بها، وتوافر كل أليل من مراكز الأسهم العامة. في "جدول وظائف الجينات"، انقر على روابط PubMed للانتقال إلى قائمة المنشورات التي تتعلق بجين الاهتمام في كل كائن حي. لمعرفة مستوى الثقة بأن الجين الكائن الحي النموذجي من المرجح أن يكون تقويم الجين البشري ذات الاهتمام ، تحقق من عمود DIOPT للحصول على مقياس لعدد خوارزميات التنبؤ التقويمية التي من المرجح أن يكون جين الكائن الحي النموذجي هو تقويم الجين البشري الذي يهمه.

قم بإلغاء تحديد إظهار أفضل مربع جينات DIOPT فقط لعرض جميع المرشحين الذين عادة ما يشملون الجينات الباروغية والجينات المتجانسة التي ليست بالضرورة تقويمات في كل كائن حي نموذجي. لتحديد التعبير عن الجين أو البروتين الذي يهم، تحقق من عمود التعبير لقائمة الأنسجة التي تم الإبلاغ عن الجينات أو البروتين الذي يهمك للتعبير عنه في قواعد بيانات الإنسان أو الكائنات الحية النموذجية. يتم الحصول على بيانات النسخ البشرية من تعبير الأنسجة الجينية، أو GTEx، وبيانات التعبير عن البروتين البشري هي من أطلس البروتين البشري.

في عمود التعبير، سيكون لبعض البيانات زر مع ارتباطات منبثقة، مثل البيانات البشرية والبيانات يطير، التي تعرض نمط التعبير الجيني أو البروتين باستخدام خريطة الحرارة. وتُرَكَّز بيانات أخرى بُتّاعات إلكترونية إلى صفحات قواعد بياناتها الخاصة بالكائنات العضوية النموذجية لمزيد من الاستكشاف. للوصول إلى مصطلحات علم الغدد الصماء الجينية، تحقق من الوظيفة الجزيئية، والمكون الخلوي، وأعمدة العمليات البيولوجية.

وقد تمت تصفية هذه البيانات بواسطة رموز الأدلة التجريبية وعرض مصطلحات علم الجينات التي تستند إلى أدلة تجريبية مباشرة في كل كائن حي نموذجي. استخدم مبادرة مونارك للانتقال إلى صفحة فينوغريد للحصول على جين بشري محدد. وسيظهر مخطط يوفر مقارنة سريعة بين الأنماط الظاهرية المرتبطة بالجينات ذات الأهمية للأمراض البشرية المعروفة والمسوخ الكائنية النموذجية التي لها تداخلات ظاهرية.

إذا كان لدى جين الماوس فأرة خروج المغلوب أو مخطط لها من قبل الاتحاد الدولي للفأرة، فإن النقر فوق IMPC سيربط بالصفحة التي توضح بالتفصيل النمط الظاهري للفأرة بالضربة القاضية وتوافره من مراكز الأسهم العامة. للحصول على معلومات حول مجالات البروتين المتوقعة من البروتين البشري من الفائدة، انقر فوق المجالات البروتين الجيني البشري. يتم اشتقاق البيانات من DIOPT، الذي يستخدم الأسر البروتينية وقواعد بيانات المجالات المحفوظة.

ويمكن أن يُشطَزَم البقايا المفردة أكثر من مرة بسبب بعض التداخل في المجالات المشروحة في المصدرين. ثم استخدم مربع محاذاة البروتين المتعدد للحصول على المحاذاة متعددة الأحماض الأمينية التي تم إنشاؤها بواسطة DIOPT التي تستخدم برنامج محاذاة متعددة للأحماض الأمينية أو النيوكليوتيدات تسلسل محاذير لكل بروتين. لتسليط الضوء على الأحماض الأمينية من الفائدة، انتقل إلى أسفل المربع وأدخل أرقام الأحماض الأمينية من الفائدة.

لبدء البحث في مارفل على أساس الجينات الكائنية النموذجية، انقر فوق نموذج البحث عن الكائنات الحية وحدد الكائن الحي النموذجي الذي تختاره. أدخل رمز جين كائن حي نموذجي، وانقر على رمز الجين حيث يتم إكمال الاسم تلقائيًا، وانقر على بحث. إذا كانت نتيجة البحث سلبية، تحقق من رمز الجينات الرسمي المستخدم في قواعد بيانات الكائنات الحية النموذجية.

إذا كانت نتيجة البحث لا تزال سلبية، الوصول إلى DIOPT وقاعدة بيانات البحث في التنبؤات Orthology لتقييم ما إذا كان هناك لا تقويم متوقع جيد للجين من الفائدة. إذا كان البحث إيجابيا، تحقق من درجة ديوبت وأفضل درجة من الجينات البشرية إلى عمود الكائن نموذج لاختيار الجين البشري. إذا كان الجين لديه درجة ديوبت من ثلاثة أو أكثر وأفضل درجة من الجينات البشرية إلى كائن حي نموذجي يتم وضع علامة نعم، فمن المرجح أن هناك أكثر من جين واحد هو تقويم للجين الكائن الحي النموذجي من الفائدة.

انقر على الرابط MARRVEL لعرض نتائج البحث لكل مرشح تقويم بشري. في هذه الحالة، هناك مرشح واحد فقط. لتفسير إخراج مارفل لعلم الوراثة البشرية لجينة ومتغيرات من الفائدة، انقر فوق الوراثة Mendelian على الانترنت في رجل، أو OMIM.

استخدم خانة وصف الجينات البشرية للحصول على ملخص قصير لما هو معروف عن الجينات والمنتج الجيني. استخدم مربع العلاقات بين الجين والأنماط الضوئية لتحديد ما إذا كان من المعروف أن جين الاهتمام هو جين يسبب الأمراض المندلية. هذا المربع سوف توفر الأمراض المعروفة المنسقة يدويا وغيرها من الجمعيات النمط الظاهري مع الجين من الاهتمام.

يمكن استخدام المربع Alleles من OMIM المبلغ عنه للحصول على قائمة من المتغيرات المسببة للأمراض التي يتم تنسيقها بواسطة قاعدة البيانات هذه لمعرفة ما إذا كان قد تم تنسيق متغير الاهتمام في OMIM كمسببة للأمراض. في هذا المثال، تم إجراء بحث عن TBX2 الإنسان لتقييم الوظيفة البيولوجية المعروفة لهذا الجين والأثر الوظيفي المحتمل لمتغيرات ميسنسي محددة في الجين وجدت لفصل في عائلة صغيرة مع مرض نادر التي تنطوي على الهيكل العظمي والقلب، والجهاز المناعي. هنا، يمكن مشاهدة الإخراج للبحث TBX2.

استنادا إلى المعلومات الكائن الحي النموذجي المعروضة في MARRVEL، سرعان ما تبين أن هذا الجين من الفائدة يتم الحفاظ عليها من C.elegans ودروسفيلا إلى البشر وأن الأحماض الأمينية من الفائدة، ارجينين 20، كما تم الحفاظ عليها للغاية في جميع أنحاء التطور. لاحظ أن الجرذان TBX2 لا محاذاة بشكل جيد في هذه المنطقة، على الأرجح بسبب النص الذي يستخدم للمحاذاة. من خلال النظر إلى مصطلحات علم الولوج الجينية لتقويم TBX2 داخل أنواع مختلفة ، يمكن ملاحظة أن TBX2 يشفر عامل النسخ الذي تورط في تكوين القلب والعمليات البيولوجية الأخرى في الماوس وسمك الحمار الوحشي.

كما TBX2 الإنسان هو التعبير في التعبير عن الأنسجة الجينية القائمة على القلب وأطالس البروتين والمرضى الذين يعانون من متغير TBX2 تظهر عيوب القلب, يمكن استنتاج أن هذا البديل هو مرشح جيد لاستكشاف تجريبيا. قد تتغير أسماء الجينات بمرور الوقت، لذا من المهم التأكد من أنك تستخدم أحدث رموز الجينات الرسمية استنادًا إلى قواعد بيانات الكائنات البشرية أو الكائنات الحية النموذجية. يرجى مشاهدة لدينا مرفقة JoVE المادة الفيديو بعنوان في Vivo دراسة وظيفية من الأمراض المرتبطة المتغيرات النادرة البشرية باستخدام Drosophila "لمزيد من الدراسات التجريبية التي يمكن القيام بها.

وقد تم تقديم الدعم للعيادات والباحثون في ما يتعلق بتسهيل تشخيص الأمراض والدراسات الميكانيكية. وسنواصل القيام بذلك بإضافة ميزات جديدة إلى البرنامج ونحن نمضي قدما. يتم ترقية MARRVEL باستمرار، لذلك نوصي المستخدمين بقراءة قسم ما هو جديد للبقاء على اطلاع على أحدث الميزات الجديدة التي تم تقديمها.