Name: Die ITS2 Database (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 17 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie die ITS2-Datenbank für phylogenetische Analysen nutzen. Diese bioinformatische Plattform integriert Sequenzdaten und Sekundärstrukturinformationen für präzise Annotation und Strukturvorhersage.

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Wir bedanken uns herzlich die ITS2 Gruppe, Biozentrum, Universität Würzburg, für die Reichen und wertvolles Feedback. Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; Zuschuss Mu-2831/1-1) für die Finanzierung.

1. Korrekte Annotation von ITS2 Sequence <ol><li> Besuchen Sie das ITS2 Database Workbench Phylogenie hier: <a href="http://its2.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de" target="_blank">http://its2.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de</a> </li><li> Beginnen Sie Ihre Analyse über die Schaltfläche &quot;Kommentieren&quot;-Symbol in der Sektion &quot;Tools&quot;. Dann geben oder fügen Sie Ihre Sequenz in die Sequenz-Editor am oberen Rand der Website. Der Sequenz-Editor prüft automatisch, ob Ihr ITS2 Sequenzen gültig sind. </li><li> Wählen Sie ein HMM-Modell eignet sich für Ihre Sequenzen (zB Viridiplantae für Pflanzen). </li><li> Starten Sie den Vorgang durch Klicken auf &quot;Kommentieren&quot;. </li><li> Durch Überfahren des &quot;hybridisieren&quot;-Symbol können Sie ein Bild des 5.8S und 28S-rRNA-Hybrid als eine Bestätigung der HMM-Annotation die Genauigkeit anzuzeigen. </li><li> Klicken Sie auf das grüne Pluszeichen des resultierenden ITS2 Sequenz auf dem Weg der Sekundärstruktur Vorhersage wählen: Um die Struktur ohne eine bekannte templat vorhersagene, klicken Sie auf &quot;Predict Struktur.&quot; Wenn Sie eine eigene Vorlage für die Homologiemodellierung verwenden möchten, klicken Sie auf &quot;Modell-Struktur.&quot; </li></ol> 2. Sekundärstruktur Vorhersage <ol><li> Vorhersagen <ol><li> Die kommentierte ITS2 Sequenz wird automatisch in die Sequenz-Editor eingefügt. </li><li> Um die Sekundärstruktur Vorhersage mit den Standardeinstellungen zu starten, klicken Sie auf die &quot;Predict Strukturen&quot;-Taste. </li><li> Speichern Sie die resultierende Sequenz ITS2 einschließlich der modellierten sekundären Struktur in den Datenpool, indem Sie auf das grüne Plus-Zeichen und dann auf &quot;Hinzufügen zu bündeln.&quot; Alternativ können Sie es auf Ihre Daten Pool hinzufügen per Drag and Drop (Abbildung 1). </li><li> Wenn die Sequenz konnte nicht direkt aussteigen, werden die besten Ergebnisse der Homologie-Modellierung gezeigt. Speichern Sie die am besten geeignete Sequenz-Struktur per Drag &amp; Drop auf den Datenpool. Alternativ speichern Sie die Sequenz-Struktur in den Daten-Pool mit einem Rechtsklick und dann ein Klick auf &quot;In den Pool.&quot; </li></ol></li><li> Benutzerdefinierte Modeling <ol><li> Geben oder fügen Sie eine oder mehrere Vorlagen (mit bekannter Struktur) in die obere Sequenz-Editor. </li><li> Geben oder fügen Sie ein oder mehrere Zielsequenzen (ohne Struktur) in die untere Sequenz-Editor. </li><li> Klicken Sie auf &quot;Predict beste Vorlage (n)&quot;, um die Homologiemodellierung mit den Standardeinstellungen zu starten. </li><li> Die besten Template-Target-Kombinationen sind in der resultierenden Liste angezeigt. </li><li> Speichern Sie die modellierten Sequenz-Struktur (en) Ihrer Wahl entweder per Drag &amp; Drop auf den Datenpool oder durch einen Rechtsklick und einem Klick auf &quot;In den Pool.&quot; </li></ol></li></ol> 3. Motif-Suche <ol><li> Geben oder fügen Sie Ihre Anfrage Sequenz (en) in die Sequenz-Editor am oberen Rand der Website. </li><li> Wählen Sie die richtige HMM-Modell (zB Viridiplantae für Pflanzen). 3.3. Klicken Sie auf &quot;Motivsuche&quot;, um den Vorgang zu starten. </li><li> ITS2 Sequenzen mit hervorgehobenen Motive sind AbbildungenTed am unteren Rand der Webseite. </li><li> Klicken Sie auf das Symbol neben der Sequenz-Header, um die Motive in der Sekundärstruktur hervorgehoben angezeigt wird. </li></ol> 4. Suchen und Stöbern <ol><li> Suche <ol><li> Geben Sie entweder ein Name oder ein Taxon GenBank Identifier (GI) in das Suchfeld am oberen Rand der Website. </li><li> Eine Suche nach Taxon Name wird von einem erscheinende Live-Suchfeld unterstützt. </li><li> Sie können eine mehrere Suchbegriffe durch Kommata getrennt Ihre Fragen. </li><li> Klicken Sie auf die Schaltfläche &quot;Suchen&quot;, um die Suche auszuführen. </li><li> Ihre Ergebnisse erscheinen in einem neuen Tab angezeigt. </li><li> Klicken Sie auf einen Spaltennamen, um die Ergebnisse entsprechend der jeweiligen Spalte zu sortieren. Sie können auch Spalten hinzufügen oder entfernen Ihrer Wahl mit der Spalte Menü. Die Spalte-Menü kann mit einem Klick auf das Pfeil-Icon erscheint innerhalb einer Spalte Name eingegeben werden. </li><li> Klicken Sie auf &quot;Details anzeigen&quot;, um die Details einer Sequenz-Struktur zu sehen. &lt;/ Li&gt; <li> Speichern Sie die Sequenz-Struktur (en) Ihrer Wahl entweder per Drag &amp; Drop auf den Datenpool oder durch einen Rechtsklick und einem Klick auf &quot;In den Pool.&quot; </li><li> Um Ihre Ergebnisse in eine externe Datei zu speichern, dann auf &quot;Speichern Auswahl&quot; oder klicken Sie auf &quot;Save all&quot;. </li></ol></li><li> Blättern <ol><li> Durchsuchen Sie die Datenbank ITS2 durch das Navigieren durch die Baumstruktur auf der linken Seite der Website. </li><li> Klicken Sie auf ein Pluszeichen, um die Taxa eine Ebene tiefer zu sehen. </li><li> Klicken Sie auf ein Taxon-Namen, um eine neue Registerkarte mit jeder Sequenz-Struktur des Taxons zu öffnen. </li><li> Klicken Sie auf &quot;Details anzeigen&quot;, um die Details einer Sequenz-Struktur-Paar zu sehen. </li><li> Speichern Sie die Sequenz-Struktur (en) Ihrer Wahl entweder per Drag &amp; Drop auf den Datenpool oder durch einen Rechtsklick und einem Klick auf &quot;In den Pool.&quot; </li><li> Um Ihre Ergebnisse in eine externe Datei zu speichern, dann auf &quot;Speichern Auswahl&quot; oder klicken Sie auf &quot;Save all&quot;. </li></ol></li></ol> 5. ITS2 Explosion<ol><li> Geben oder fügen Sie ein oder mehrere Abfrage-Sequenzen in die Sequenz-Editor. Ihre Sequenzen können entweder einfache Nukleotid-Sequenzen oder Sequenz-Struktur-Paaren sein. Sie können auch mehrere sekundäre Strukturen unterhalb einer Sequenz. Indem Sie das Kontrollkästchen &quot;Serialize XXFASTA Sequenzen&quot; diese Strukturen anschließend als einzelne Abfragen verwendet werden. </li><li> Um BLAST mit den Standardeinstellungen zu starten, klicken Sie auf &quot;Blast.&quot; Je nach Art der Abfrage, entweder eine gemeinsame BLASTN oder die ITS2-Sequenz-Struktur BLAST durchgeführt wird. </li><li> Ein Sub-Register wird für jede Abfrage-Sequenz innerhalb der erscheinenden Registerkarte geöffnet &quot;BLAST-Ergebnisse&quot;, sowie einen Überblick über die ausgeführten Recherchen. </li><li> Klicken Sie auf &quot;Show Alignments&quot;, um die berechneten BLAST Ausrichtungen anzuzeigen. </li><li> Speichern Sie die BLAST-Hits Ihrer Wahl entweder per Drag &amp; Drop auf den Datenpool oder durch einen Rechtsklick und einem Klick auf &quot;In den Pool.&quot; </li><li> Um Ihre Ergebnisse in eine externe Datei zu speichern, auf &quot;Speichern Auswahl klicken&quot;Oder&quot; Alle speichern. &quot; </li></ol> 6. Multiple Sequenz-Struktur-Alignment <ol><li> Werfen Sie einen Blick auf Ihre Datenpool durch Klick auf &quot;Verwalten Datensatz&quot; und dann das Lupensymbol rechts neben der Anzahl der Sequenzen in Ihrem Pool. Alternativ können Sie auch auf dem Daten-Pool Zeichen am unteren Rand der Website links klicken. </li><li> Klicken Sie auf eine Sequenz-Struktur-Paar in den Daten-Pool, um dessen Details anzuzeigen. </li><li> Um eine mehrfache Sequenz-Struktur-Ausrichtung aller Sequenz-Struktur-Paare in Ihrem Pool zu erstellen, auf &quot;Analyze Datensatz&quot; klicken und dann &quot;Sequenz und Struktur.&quot; </li><li> Nun werden Sie gefragt, um die Grafik-Modus Ihres Ausrichtung wählen. Wenn Ihre Ausrichtung enthält nur wenige Sequenzen, sinken die schlanke Modus, indem Sie auf &quot;Nein!&quot; Andernfalls wählen Sie die schlanken grafischen Modus, indem Sie auf &quot;Ja.&quot; </li><li> In wenigen Augenblicken ist Ihre Ausrichtung in einem neuen Tab (Abbildung 2) gezeigt. Darüber hinaus wird es automatisch auf den Datenpool gespeichert. </li><li> Um Ihre sparenAusrichtung auf eine externe Datei, klicken Sie auf &quot;Speichern Ausrichtung.&quot; </li></ol> 7. Stammbaum <ol><li> Um eine Sequenz-Struktur-basierte Nachbar Joining Baum des multiplen Alignment zu berechnen, auf &quot;Analyze Dataset&quot; klicken und dann &quot;Neighbor Joining&quot;. </li><li> Der resultierende Baum wird in einem neuen Tab (Abbildung 3) dargestellt. </li><li> Skalieren Sie Ihr Baum frei mit der Scroll-Leiste &quot;Zoom Baum.&quot; </li><li> Reroot Ihren Baum mit einem Klick auf einen Knoten oder Blatt des Baumes und dann &quot;Reroot an diesem Knoten.&quot; </li><li> Wenn Sie ein Taxon aus Ihren Daten-Pool entfernen möchten, klicken Sie auf das Blatt, und wählen Sie &quot;Entfernen Sie diesen Knoten aus Pool.&quot; Jetzt können Sie Ihre neu berechnen Alignment und Baum mit dem reduzierten Taxon Probenahme. </li><li> Klicken Sie auf &quot;Speichern Baum&quot;, um Ihren Stammbaum als endgültiges Ergebnis Ihrer Analyse an ein externes NEWICK Datei zu speichern. </li></ol> 8. Zusätzliche Software <ol><li> Klicken Sie auf &quot;Über diese Website&quot; - &quot;Extras&quot; finden Sie weitere informierenation über den Stand-Alone-Tools 4SALE und ProfDistS. </li><li> Neben der Ausrichtung und Neighbor Joining-Funktion durch die ITS2 Database Web-Interface zur Verfügung gestellt haben, können Sie nun Zugriff auf einige neue Funktionen, z. B. Arten Abgrenzung auf kompensatorische Basenänderungen (CBC) basieren. </li></ol> 9. Repräsentative Ergebnisse Der Workflow, wie oben beschrieben wurde erfolgreich in mehreren Open-Access-Befragungen 3,4 angewandt worden. Beispiele können über die folgenden Links eingesehen werden: <ul><li> <a href="http://www.plosone.org/article/info%3Adoi/10.1371/journal.pone.0016931" target="_blank">http://www.plosone.org/article/info% 3Adoi% 2F10.1371% 2Fjournal.pone.0016931</a> </li><li> <a href="http://www.biomedcentral.com/1756-0500/3/320" target="_blank">http://www.biomedcentral.com/1756-0500/3/320</a> </li></ul> In diesen groß angelegte Studien, konnten wir die Phylogenie der Chlorophyta sowie Hypnales (Bryophyta) w lösenit Hochauflösung. In beiden Fällen wurde eine erschöpfende Taxon Probenahme aus der Datenbank ITS2 9, automatisch mit 4SALE 15,16 ausgerichtet gesammelt und schließlich durch ProfDistS 17 in einen phylogenetischen Baum verarbeitet. In all diesen Schritten wurden Sequenz und Struktur Informationen gleichzeitig verwendet. Bootstrap Unterstützung für die phylogenetische Rückgrat wurde durch die Verwendung Profil Nachbar Fügen (NPC) 19, die in der Standalone-Version von ProfDistS ist. Für eine kleinere Gruppe von Sequenz-Struktur-Paare, beschreiben Abbildungen 1 bis 3 die wichtigsten Schritte dieser automatisierten Workflow-5 direkt auf der neuen ITS2 Database Workbench: Taxon Probenahme, die multiples Sequenz-Alignment-Struktur und schließlich die Berechnung phylogenetischer Baum. <img src="/files/ftp_upload/3806/3806fig1.jpg" alt="1" /> Abbildung 1. Taxon Probenahme per Drag and Drop. Zu jeder Zeit können Sequenzen oder Sequenz-structur<html> e-Paare können auf den Datenpool aufgenommen werden, zum Beispiel per Drag and Drop. Hier wird eine Sequenz-Struktur hinzugefügt wird per Drag &amp; Drop nach Sekundärstruktur Vorhersage. Die blaue Ellipse markiert den Bereich, wo die Sequenz-Struktur in den Daten-Pool fallen gelassen wird. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3806/3806fig1large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier, um die Full-Size-Version dieses Bildes zu sehen.</a> <img src="/files/ftp_upload/3806/3806fig2.jpg" alt="2" /> Abbildung 2. Multiple Sequenz-Struktur-Ausrichtung in voller Grafik-Modus. Für die wenigen Sequenzen im Datenpool wurde die volle Grafik-Modus gewählt. Basen sind farbig; Basenpaare kann mit roten Kreisen, indem Sie auf ein Basis-oder Halter von einem Basenpaar hervorgehoben werden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3806/3806fig2large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier, um die Full-Size-Version dieses Bildes zu sehen.</a> 3.jpg &quot;alt =&quot; Bild 3 &quot;/&gt; Abbildung 3. Sequenz-Struktur-Nachbar-Joining-Baum. Das frei skalierbare Baum von einem sieben Taxa multiples Sequenz-Alignment berechnet Struktur kann in der NEWICK Format gespeichert werden.

<ol><li>Keller, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Including+RNA+secondary+structures+improves+accuracy+and+robustness+in+reconstruction+of+phylogenetic+trees%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Direct%22%5BJournal%5D)">Including RNA secondary structures improves accuracy and robustness in reconstruction of phylogenetic trees.</a> Biology Direct. 5, 4-4 (2010).</li>
<li>Schultz, J., Maisel, S., Gerlach, D., Müller, T., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+common+core+of+secondary+structure+of+the+internal+transcribed+spacer+2+%28ITS2%29+throughout+the+Eukaryota%5BTitle%5D)+AND+%22RNA%22%5BJournal%5D)">A common core of secondary structure of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) throughout the Eukaryota.</a> RNA. 11, 361-364 (2005).</li>
<li>Buchheim, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Internal+Transcribed+Spacer+2+%28nu+ITS2+rRNA%29+Sequence-Structure+Phylogenetics%3A+Towards+an+Automated+Reconstruction+of+the+Green+Algal+Tree+of+Life%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Internal Transcribed Spacer 2 (nu ITS2 rRNA) Sequence-Structure Phylogenetics: Towards an Automated Reconstruction of the Green Algal Tree of Life.</a> PLoS ONE. 6, 16931-16931 (2011).</li>
<li>Merget, B., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+molecular+phylogeny+of+Hypnales+%28Bryophyta%29+inferred+from+ITS2+sequence-structure+data%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Research+Notes%22%5BJournal%5D)">A molecular phylogeny of Hypnales (Bryophyta) inferred from ITS2 sequence-structure data.</a> BMC Research Notes. 3, (2010).</li>
<li>Schultz, J., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ITS2+sequence-structure+analysis+in+phylogenetics%3A+a+how-to+manual+for+molecular+systematics%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Phylogenetics+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">ITS2 sequence-structure analysis in phylogenetics: a how-to manual for molecular systematics.</a> Molecular Phylogenetics and Evolution. 52, 520-523 (2009).</li>
<li>Coleman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ITS2+is+a+double-edged+tool+for+eukaryote+evolutionary+comparisons%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Genetics%22%5BJournal%5D)">ITS2 is a double-edged tool for eukaryote evolutionary comparisons.</a> Trends in Genetics. 19, 370-375 (2003).</li>
<li>Coleman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+significance+of+a+coincidence+between+evolutionary+landmarks+found+in+mating+affinity+and+a+DNA+sequence%5BTitle%5D)+AND+%22Protist%22%5BJournal%5D)">The significance of a coincidence between evolutionary landmarks found in mating affinity and a DNA sequence.</a> Protist. 151, 1-9 (2000).</li>
<li>Müller, T., Philippi, N., Dandekar, T., Schultz, J., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinguishing+species%5BTitle%5D)+AND+%22RNA%22%5BJournal%5D)">Distinguishing species.</a> RNA. 13, 1469-1472 (2007).</li>
<li>Koetschan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ITS2+Database+III-sequences+and+structures+for+phylogeny%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">The ITS2 Database III-sequences and structures for phylogeny.</a> Nucleic Acids Research. 38, 275-279 (2010).</li>
<li>Keller, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5.8+S-28S+rRNA+interaction+and+HMM-based+ITS2+annotation%5BTitle%5D)+AND+%22Gene%22%5BJournal%5D)">5.8 S-28S rRNA interaction and HMM-based ITS2 annotation.</a> Gene. 430, 50-57 (2009).</li>
<li>Benson, D., Karsch-Mizrachi, I., Lipman, D., Ostell, J., Sayers, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GenBank%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">GenBank.</a> Nucleic Acids Research. 39, 32-37 (2011).</li>
<li>Markham, N., Zuker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Software+for+nucleic+acid+folding+and+hybridization%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Software for nucleic acid folding and hybridization.</a> Methods in Molecular Biology. , 453-453 (2008).</li>
<li>Wolf, M., Achtziger, M., Schultz, J., Dandekar, T., Müller, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Homology+modeling+revealed+more+than+20%2C000+rRNA+internal+transcribed+spacer+2+%28ITS2%29+secondary+structures%5BTitle%5D)+AND+%22RNA%22%5BJournal%5D)">Homology modeling revealed more than 20,000 rRNA internal transcribed spacer 2 (ITS2) secondary structures.</a> RNA. 11, 1616-1623 (2005).</li>
<li>Altschul, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gapped+BLAST+and+PSI-BLAST%3A+a+new+generation+of+protein+database+search+programs%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs.</a> Nucleic Acids Research. 25, 3389-3402 (1997).</li>
<li>Seibel, P., Müller, T., Dandekar, T., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synchronous+visual+analysis+and+editing+of+RNA+sequence+and+secondary+structure+alignments+using+4+SALE%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Research+Notes%22%5BJournal%5D)">Synchronous visual analysis and editing of RNA sequence and secondary structure alignments using 4 SALE.</a> BMC Research Notes. 1, (2008).</li>
<li>Seibel, P., Müller, T., Dandekar, T., Schultz, J., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4+SALE+-+A+tool+for+synchronous+RNA+sequence+and+secondary+structure+alignment+and+editing%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">4 SALE - A tool for synchronous RNA sequence and secondary structure alignment and editing.</a> BMC Bioinformatics. 7, (2006).</li>
<li>Wolf, M., Ruderisch, B., Dandekar, T., Schultz, J., Müller, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ProfDistS%3A%28profile-%29+distance+based+phylogeny+on+sequence-structure+alignments%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">ProfDistS:(profile-) distance based phylogeny on sequence-structure alignments.</a> Bioinformatics. 24, 2401-2402 (2008).</li>
<li>Saitou, N., Nei, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neighbor-joining+method%3A+a+new+method+for+reconstructing+phylogenetic+trees%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Biology+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees.</a> Molecular Biology and Evolution. 4, 406-425 (1987).</li>
<li>Müller, T., Rahmann, S., Dandekar, T., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accurate+and+robust+phylogeny+estimation+based+on+profile+distances%3A+a+study+of+the+Chlorophyceae+%28Chlorophyta%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Evolutionary+Biology%22%5BJournal%5D)">Accurate and robust phylogeny estimation based on profile distances: a study of the Chlorophyceae (Chlorophyta.</a> BMC Evolutionary Biology. 4, (2004).</li>
<li>Ludwig, W. olfgang <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ARB%3A+a+software+environment+for+sequence+data%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">ARB: a software environment for sequence data.</a> Nucleic Acids Research. 32, 1363-1371 (2004).</li>
<li>Néron, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mobyle%3A+a+new+full+web+bioinformatics+framework%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Mobyle: a new full web bioinformatics framework.</a> Bioinformatics. 25, 3005-3011 (2009).</li>
<li>Camin, J. H., Sokal, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+deducing+branching+sequences+in+phylogeny%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution%22%5BJournal%5D)">A method for deducing branching sequences in phylogeny.</a> Evolution. 19, 311-326 (1965).</li>
<li>Felsenstein, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolutionary+trees+from+DNA+sequences%3A+a+maximum+likelihood+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Evolution%22%5BJournal%5D)">Evolutionary trees from DNA sequences: a maximum likelihood approach.</a> Journal of Molecular Evolution. 17, 368-376 (1981).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Die ITS2 Database ist ein komplettes und voll funktionsfähiges Werkbank für den internen transkribierten Spacer 2-Sequenz-Struktur-basierte Phylogenetik. Die Website ist sehr schnell und intuitiv zu bedienen. Während andere Web-basierte Phylogenese Werkbänken wie ARB 20 oder Mobyle 21 nur in der Lage, auf Reihenfolge und / oder Informationen Konsensus-Struktur zu arbeiten, hält die ITS2 Datenbank 9 Sequenzen und einzelnen Sekundärstrukturen für jedes Taxon gleichzeitig. Jedoch aufgrund von Einschränkungen in der Rechenkapazität des Web-Servers, ist es sehr empfehlenswert, um die Stand-alone-Werkzeuge für multiple Alignment und Neighbor Joining 18 Berechnung, 4SALE 15,16 ProfDistS und 17, jeweils für große Datenmengen nutzen. Neben der grundlegenden ITS2 Sequenz-Struktur Phylogenie Workflow-5, zeichnen sich diese Werkzeuge an zusätzlichen Funktionen, wie die Berechnung Bootstrap-Wiederholungen, Profil Nachbar Fügen (NPC) 19 oder species Begrenzung auf kompensatorische Basenänderungen (CBC) 8 basiert. Abschnitt &quot;Tools&quot; zum Download und ausführliche Informationen - Sie können durch das &quot;Über diese Website&quot; zugegriffen werden. Um 4SALE und ProfDistS verwenden, ist es notwendig zu bringen immer Dateien in das richtige Format. Ein Taxon von der Probenahme bis 4SALE verarbeitet werden müssen haben die Endung. FASTA oder. Txt, während die Sequenz-Struktur-Ausrichtung als Input für ProfDistS müssen. Xfasta beenden. Wir sind derzeit die Umsetzung alternativer Methoden zur Rekonstruktion phylogenetischer Baum in der ITS2 Datenbank sowie in den zugehörigen Werkzeugen. So werden Methoden wie Sequenz-Struktur-basierte Maximum Parsimony 22 und / oder Maximum Likelihood 23 zugänglich sein, in der Zukunft.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Internetzugang </td><td></td><td> Vorzugsweise High-Speed- </td></tr><tr><td> ITS2 Datenbank 9 </td><td> Lehrstuhl für Bioinformatik, Universität Würzburg </td><td> Webseite: <a href="http://its2.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de" target="_blank">http://its2.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de</a> </td></tr><tr><td> Software: 4SALE 15,16 </td><td> Lehrstuhl für Bioinformatik, Universität Würzburg </td><td> Download: <a href="http://4sale.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de/" target="_blank">http://4sale.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de/</a> </td></tr><tr><td> Software: ProfDistS 17 </td><td> Lehrstuhl für Bioinformatik, Universität Würzburg </td><td> Herunterladen:NI-wuerzburg.de / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; http://profdist.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de/ </td></tr></tbody></table>

die its2 database

The ITS2 Database

Die internen transkribierten Spacer 2 (ITS 2) wurde als phylogenetischer Marker wurden für mehr als zwei Jahrzehnten eingesetzt. Als ITS2 Forschung vor allem auf die sehr variable ITS2 Sequenz konzentriert, es auf diese Markierung, um Low-Level-Phylogenetik nur beschränkt. Jedoch verbessert die Kombination der ITS2-Sequenz und die hoch konservierten Sekundärstruktur die phylogenetische Auflösung 1 und erlaubt phylogenetischen Folgerung bei mehreren Reihen taxonomische, einschließlich Spezies Abgrenzung 2-8. Die ITS2 Datenbank 9 bilden eine vollständige Datensatz der internen transkribierten Spacer 2 Sequenzen aus NCBI GenBank 11 akkurat reannotated 10. Nach einer Anmerkung durch Profile Hidden Markov Models (HMM), wird die sekundäre Struktur von jeder Sequenz vorhergesagt. Zuerst wird bestimmt, ob eine Mindestenergie bezogen Falz 12 (direkt fach) zu einer korrekten, Vier-Helix-Konformation getestet. Ist dies nicht der Fall ist, ist die Strukturvorhergesagt durch Homologiemodellierung 13. In Homologiemodellierung, ein bereits bekannter Sekundärstruktur zu einem anderen ITS2 Sequenz übertragen wird, war deren sekundäre Struktur nicht in der Lage, korrekt zu falten in einem direkten fache. Die ITS2 Database ist nicht nur eine Datenbank zum Speichern und Abrufen der ITS2-Sequenz-Strukturen. Es bietet auch verschiedene Tools, um Ihre eigene ITS2 Sequenzen, einschließlich Anmerkungen, strukturelle Voraussage, Motiv-Erkennung und 14 BLAST Suche auf der kombinierten Sequenz-Struktur-Informationen zu verarbeiten. Darüber hinaus integriert es getrimmten Versionen von 4SALE 15,16 und 17 für ProfDistS multiples Sequenz-Alignment-Struktur Berechnung und Neighbor Joining 18 Baum Rekonstruktion. Zusammen bilden sie eine kohärente Analyse-Pipeline von einer anfänglichen Menge von Sequenzen zu einer Phylogenie auf Sequenz und der Sekundärstruktur basiert. Auf den Punkt gebracht, erleichtert es das erste Werkbank phylogenetische Analysen auf nurein paar Mausklicks, während zusätzlich die Bereitstellung von Tools und Daten für umfassende groß angelegte Analysen.

Die ITS2 Datenbank ist eine Werkbank für phylogenetische Schluß gleichzeitiger Berücksichtigung Sequenz und der Sekundärstruktur der internen transkribierten Spacer 2. Dazu gehören die Datenerfassung mit genauen Anmerkungen, die Vorhersage, multiples Sequenz-Alignment-Struktur und schnelle Berechnung Baum. Auf den Punkt gebracht, erleichtert es das erste Werkbank phylogenetische Analysen auf ein paar Klicks.

Die ITS2 Database

Der interne transkribierte Spacer 2 (ITS2) wird seit mehr als zwei Jahrzehnten als phylogenetischer Marker verwendet. Da sich die ITS2-Forschung hauptsächlich auf die sehr ...

Der interne transkribierte Spacer zwei des Ribosomen-Gens oder ITS zwei ist einer der wichtigsten Marker in der molekularen Systematik. Die Forschung der letzten 20 Jahre hat sich hauptsächlich darauf konzentriert, die ITS-zwei-Sequenzen für die phylogenetische Rekonstruktion zu nutzen. Allerdings wird die sekundäre Struktur von ITS zwei aus mehreren Gründen zunehmend im Bereich der phylogenetischen Inferenz verwendet.Die Analyse der Sekundärstruktur erweitert die taxonomische Anwendbarkeit dieses Markers, während die schnell evolvierende und daher sehr variable ITS2-Sequenz hauptsächlich für phylogenetische Analysen auf Art- oder niedrigerer Ebene geeignet ist. Durch Hinzufügen struktureller Informationen wird gleichzeitig die Analyse auf höheren taxonomischen Ebenen möglich, da die sekundäre ITS2-Struktur mit ihren vier charakteristischen Helices stark konserviert ist. Somit können die Ergebnisse der Sekundärstrukturanalyse die aus der Primärsequenz gewonnene phylogenetische Auflösung verbessern.Herzlich willkommen, liebe Kolleginnen und Kollegen, mein Name ist Matthias Wolf. Ich arbeite seit etwa acht Jahren im I ts two proof. Hier am Biozentrum der Universität Würzburg in Deutschland bin ich am Fachbereich Bioinformatik tätig.Heute möchten wir Ihnen einen kurzen Film darüber zeigen, wie man die I ts two-Datenbank verwendet. Hallo, ich bin y Chu. Der Grund für diesen Film ist, dass die I Ts two-Datenbank tatsächlich nicht nur eine Speicherdatenbank ist, sondern wir bieten auch viele Werkzeuge an, mit denen Sie Ihre phylogenetische Analyse verbessern können.In diesem Video möchten wir Ihnen zeigen, wie man mit diesen Werkzeugen arbeitet und wie man alle diese Werkzeuge miteinander verbindet. Korrekt. Die Abgrenzung der I-Ts-Zweiersequenz kann entscheidend für die Strukturvorhersage sein. Daher wurde eine webbasierte Schnittstelle für die auf dem Hidden-Markov-Modell basierende Annotation implementiert.Um eine korrekte Annotation Ihrer ITS2-Sequenzen zu erreichen, können Sie diese in den Sequenzeditor am oberen Rand der Webseite einfügen. Dies wird veranschaulicht, indem die Beispielsequenzen von Pflanzen geladen werden. Der Sequenzeditor prüft selbstständig, ob Ihre ITS2-Sequenzen gültig sind oder nicht, und gibt entsprechende Fehlermeldungen aus.Beispielsweise, wenn Sie nicht zu PAC gehörende Zeichen verwenden, nachdem Sie das korrekte HMM ausgewählt haben, können Sie den Prozess starten, indem Sie jede 5,8 S und 28 S rRNA annotieren. Die vom Programm identifizierten Sequenzen werden entfernt, wodurch die korrekt annotierten ITS2-Sequenzen übrig bleiben, die sich dazwischen befinden. Als Ergebnis werden die abgegrenzten ITS2-Sequenzen sowie das vorhergesagte Hybridmolekül aus 5,8 S und 28 S-rRNA angezeigt. Zur Bestätigung der Genauigkeit der HMM-Anmerkungen nach der Annotierung der neu erhaltenen ITS2-Sequenzen können sekundäre Strukturen auf zwei Arten bestimmt werden.Die erste Vorhersage kann durch Homologiemodellierung mit dem vollständigen Satz von Sequenzen und Strukturen der Datenbank, die als Vorlagen dienen, erreicht werden. Um die Struktur Ihrer annotierten Sequenz vorherzusagen, klicken Sie auf „Struktur vorhersagen“ bei Ihren beiden Sequenzen. Falls Ihre beiden Sequenzen direkt in die typische its-2-Sekundärstruktur falten können, wird das Ergebnis unmittelbar dargestellt.Sie können nun zwischen mehreren Optionen wählen, um Ihre Sequenzstruktur weiterzuverarbeiten, beispielsweise indem Sie sie Ihrem Datensatz hinzufügen. Befinden sich hier zwei Sequenzen, die sich nicht direkt falten lassen, wird eine Blast-Suche gegen die Datenbank durchgeführt. Die resultierende Seite zeigt die besten Blast-Treffer an, einschließlich der Homologie-Modellierung für jeden als Schablone verwendeten Plastik.Bei einem Klick auf das Pluszeichen werden Details angezeigt; Sie können die gewünschten Sequenz-Struktur-Paare auswählen und entweder per Drag & Drop oder über das Kontextmenü mit der rechten Maustaste dem Datensatz hinzufügen. Ein alternativer Ansatz besteht darin, eine oder mehrere Sequenzen manuell einzugeben, einschließlich ihrer sekundären Strukturen als Vorlagen, um die am besten geeigneten sekundären Strukturen auf Ihre Anfragesequenzen zu übertragen. Dies wird veranschaulicht, indem die Beispieldatei für mehrere Vorlagen geladen wird.Wenn Sie auf „Beste Vorlagen vorhersagen“ klicken, führen Sie die Homologiemodellierung mit den Standardeinstellungen durch. Das Programm zur Homologiemodellierung berechnet alle Strukturen gegeneinander und zeigt die besten Kombinationen aus Abfrage und Vorlage an. In der resultierenden Tabelle können Sie sehen, bei welchen Vorlagen deren Sekundärstruktur erfolgreich zur Modellierung einer oder mehrerer Abfragesequenzen verwendet werden konnte.Auch hier können Details der Ergebnisse durch Klicken auf das Pluszeichen geöffnet werden, da der vollständige Ansatz der Homologiemodellierung unabhängig vom ITS zwei ist. Er kann verwendet werden, um die Sekundärstruktur beliebiger RNA-Moleküle vorherzusagen, sofern ein homologes Molekül mit bekannter Struktur vorliegt. Zudem können die resultierenden Sequenz-Struktur-Paare per Drag-and-drop oder über das Kontextmenü, das durch einen Rechtsklick geöffnet wird, dem Datensatz hinzugefügt werden.Neben der Gesamtstruktur wurden für die ITS2 konservierte Motive wie die A-U-G-G-U-Sequenz vor der Spitze der dritten Helix und eine perine Pyramide bei einem Mismatch in der zweiten Helix beschrieben. Dieser UU-Mismatch wird von zwei Motiven umgeben, einem links der Helix zwei und einem rechts zwischen Helix zwei und drei mit einem zusätzlichen triplettartigen A-Nukleotid. Nachdem wir diese Sequenzmotive in HmS umgewandelt haben, stellen wir nun die Identifizierung dieser Motive in Sequenzen von Interesse bereit.Um nach diesen Motiven zu suchen, geben Sie Ihre Abfolge in das Suchfeld ein und wählen das korrekte Modell aus. Auch dies wird durch das Laden der Beispieldatei für Pläne veranschaulicht. Um die Berechnungen zu starten, klicken Sie auf Motivsuche.Es wurden zwei Motive gefunden, die in Ihren Abfolgen annotiert und hervorgehoben sind. Eine Möglichkeit, Paare der Sequenzstruktur aus der I Ts two-Datenbank abzurufen, ist die Suchfunktion. Sie ermöglicht es dem Benutzer, entweder nach Taxonomienamen oder nach GenBank-Identifikator nach Sequenzstrukturen zu suchen.Um nach einer Sequenzstruktur anhand der GenBank-ID zu suchen, geben Sie die GI in das Suchfeld ein und klicken Sie auf „Suchen“. Eine Liste der Treffer erscheint in einem neuen Tab. Sie können die Details einer Sequenzstruktur anzeigen, indem Sie auf „Details anzeigen“ klicken.Sie können außerdem die Sequenz-S-Struktur aller Treffer innerhalb des Tabs anzeigen, indem Sie auf „Sequenzstruktur anzeigen“ klicken und diese per Drag & Drop verschieben; alternativ können über das Kontextmenü durch einen Rechtsklick die gewünschten Sequenzstrukturen dem Datenpool hinzugefügt werden. Neben der Suche nach Sequenz-Struktur-Paaren über die GI-Nummer können Sie einen Taxonnamen in das Suchfeld eingeben, wobei eine Live-Suche unterstützt wird. Sobald der neue Tab mit allen Treffern angezeigt wird, können Sie auf die gleichen Funktionen wie zuvor zugreifen.Beispielsweise durch Hinzufügen einer Auswahl zum Datenpool per Drag & Drop. Die zweite Möglichkeit, Sequenz-Struktur-Paare aus der Datenbank abzurufen, ist die Durchsuchfunktion. Hier werden die Texte sortiert. Laut der NCBI-Taxonomie-Datenbank ist der Zugriff auf die Daten über eine baumartige Struktur möglich, die sich auf der linken Seite der Website befindet. Durch Klicken auf das Pluszeichen können Sie den darunterliegenden Text eine Ebene tiefer anzeigen lassen.Durch einen Klick auf einen Taxonnamen öffnen Sie einen neuen Tab, der die jeweilige Sequenzstruktur und das Paar des Taxons enthält. Zusätzlich zu einer Suche nach Sequenzen und Strukturen mit CEM-Bank-Identifikatoren oder Artinformationen bietet die I Ts two-Datenbank auch eine auf BLAST basierende Suche. Standout-BLAST-Verfahren sind jedoch häufig nicht in der Lage, entfernt verwandte Sequenzen zu identifizieren.Seine beiden Sequenzen aufgrund der hohen Sequenzdivergenz. Um dieses Hindernis zu überwinden, haben wir eine sequenz- und strukturbasierte Blast-Suche implementiert, die Informationen über die stark konservierte Struktur für die Homologiesuche einschließt. Dies erfolgt, indem die Sequenzstruktur in eine 12 Buchstaben umfassende Pseudo-Proteinsequenz übersetzt wird.Daher ist die Artenstichprobe, die mit einer beliebigen Sequenz von Interesse beginnt und breite taxonomische Bereiche abdeckt, heute genauso einfach wie eine BLAST-Suche. Um eine BLAST-Suche durchzuführen, können Sie Ihre Abfragesequenzen in den Sequenzeditor eingeben.Wenn Ihre Abfolge eine einfache Nukleotidsequenz ohne Struktur ist, wird ein üblicher Blastn-Algorithmus für Sequenzen einschließlich ihrer Sekundärstrukturen verwendet. Die Web-Oberfläche nutzt den ITS2-Blast-Algorithmus. Starten Sie den Vorgang, indem Sie auf Blast klicken.Nach einigen Momenten werden Ihre Blast-Treffer in einem neuen Tab aufgelistet. Hier sehen Sie einen Tab für jede Abfragesequenz. Durch Klicken auf „Alignments anzeigen“ können Sie wie zuvor durch die Alignments scrollen, die gewünschten Sequenz-Struktur-Paare auswählen und in den Datenpool übernehmen.Während Ihrer Arbeit an der ITS-Zwei-Datenbank hat sich Ihr Datenpool möglicherweise mit mehreren Sequenzstrukturen gefüllt. Sie können jederzeit auf Ihren Datenpool zugreifen und dessen Inhalt anzeigen lassen. Der nächste Schritt Ihrer Analyse ist die multiple Sequenzstrukturalignment.Klicken Sie auf Datensatz analysieren und anschließend auf Sequenz und Struktur, um die Sequenz-Struktur-Ausrichtung durchzuführen. Nun werden Sie aufgefordert, den grafischen Modus Ihrer Ausrichtung auszuwählen. Bei einer großen Anzahl von Sequenzen wird empfohlen, die kompakte Version zu wählen.Da unser Datenpool nur wenige Sequenzstrukturen enth&auml;lt, w&auml;hlen wir den vollst&auml;ndigen Grafikmodus. Nach Abschluss der Berechnung wird die Alignierung Ihrem Datenpool hinzugef&uuml;gt. Durch Hervorheben einer Seite eines Basenpaars heben Sie automatisch dessen Gegenst&uuml;ck hervor.Schließlich kann die Ausrichtung gesichert werden, indem auf „Ausrichtung speichern“ geklickt wird. Sobald Sie mit der Qualität Ihrer Sequenzstrukturausrichtung zufrieden sind, können Sie einen phylogenetischen Nachbarverknüpfungsbaum berechnen, indem Sie auf „Datensatz analysieren“ und anschließend auf „Nachbar“ klicken. Der resultierende Baum wird in einem neuen Tab angezeigt.Sie können Ihren Baum mit der Bildlaufleiste beliebig skalieren und den Baum umleiten, indem Sie auf einen beliebigen Knoten oder Blatt des Baums klicken und anschließend an diesem Knoten neu leiten. Wenn Sie einen Taxon aus Ihrem Datenpool entfernen möchten, klicken Sie auf das Blatt und wählen Sie „Diesen Knoten aus dem Pool entfernen“.Jetzt können Sie Ihre Ausrichtung und den Baum mit einer reduzierten Taxon-Stichprobe durch einen Klick auf „Baum speichern“ neu berechnen. Sie können Ihren phylogenetischen Baum im NU-Format speichern. Klicken Sie auf „Über diese Website“ und anschließend auf „Werkzeuge“, um weitere Informationen über die verfügbaren Standalone-Werkzeuge für Verkauf und Profis zu erhalten.Neben der Ausrichtung über die Neighbor-joining-Funktion, wie sie auch über die ITs2-Datenbank-Web-Schnittstelle bereitgestellt wird, können Sie nun auf mehrere neue Funktionen zugreifen, beispielsweise die Artabgrenzung basierend auf kompensatorischen basischen Veränderungen. In den letzten Minuten wollten wir Ihnen einige Tricks zeigen, wie Sie Ihre phylogenetische Analyse verbessern können. Wir haben Ihnen gezeigt, wie Sie Ihre Daten aus der ITs2-Datenbank sammeln, sie mit FourCell ausrichten und schließlich Ihre Bäume mit Pro S berechnen. Bei all diesen Schritten haben wir nicht nur die Sequenz, sondern Sequenz und Struktur berücksichtigt. Sicher.Wir hoffen, Ihnen hat unser kleiner Film und das aufwendige Baumkonstruieren gefallen. Gute Nacht.

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Eine Brust-Onkologie-Datenbank wurde entwickelt, um als eine umfassende Quelle für klinische Daten und Laborwerte für die Zwecke der translationalen Forschung dienen. Die Datenbank wird translationalen Krebsforschung in der Thoracic Oncology Research Program dienen. Diese Datenbank ist anpassungsfähig zu anderen Krebs-Modelle, sowie andere Erkrankungen des Menschen.

Generation umfassender Thoracic Oncology Database - Tool für Translational Research

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Ein Protokoll für die Computer-Based Protein Structure and Function Prediction

Vollautomatisches System zur Messung physiologisch sinnvollen Eigenschaften der Mechanismen der Vermittlung räumliche Lokalisierung, zeitliche Lokalisierung, Dauer, Geschwindigkeit und Wahrscheinlichkeitsschätzung, Risikobewertung, Impulsivität und die Genauigkeit und Präzision der Erinnerung, um die Auswirkungen der genetischen und pharmakologischen Manipulationen bewerten grundlegenden Mechanismen der Kognition bei Mäusen.

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