ניווט MARRVEL, כלי מבוסס אינטרנט המשלבת גנומיקה האנושית ומודל האורגניזם גנטיקה מידע

MARRVEL.org מצרף מידע שיכול לספק סקירה כללית של הרלוונטיות של המחלה של גנים אנושיים, תוך התמקדות בעיקר במחלות גנטיות נדירות. הוא גם אוסף מידע ביולוגי ממאגרי מידע של אורגניזם מודל. MARRVEL יכול לחסוך הרבה זמן ומאמץ.

ללא כלי זה, משתמשים היו מבלים שעות בחיפוש במסדי נתונים שונים כדי לאסוף מידע MARRVEL יכול להשיג בתוך שניות. MARRVEL משמש באופן פעיל על ידי רופאים ומדענים בכל רחבי העולם. זה מקל על האבחון והוא יכול להיות נקודת מוצא לחקר מידע נוסף למחקרים טיפוליים.

למרות שלרוב המשתמשים שלנו יש רקע גנטי אנושי, יש לנו מספר גדל והולך של משתמשים ממגוון רחב של תחומים ביו-רפואיים, כולל חוקרי אורגניזם מודל. עבור גן אנושי וחיפוש מבוסס וריאנטים, פתח את דף הבית של MARRVEL. חיפוש יכול להתבצע עם מידע גנים בלבד, מידע וריאנט לבד, או הן מידע גנים וריאציה.

ודא כי שמות הגנים המועמדים מפורטים מתחת לתיבת הקלט עם כל ערך תו. אם החיפוש חוזר שלילי, השתמש באתר האינטרנט של HGNC כדי לוודא שסימן הגן שבו נעשה שימוש מעודכן. לאחר מכן, הזן מידע גרסה אנושית לאופן שבו וריאנטים מוצגים על קונסורציום צבירת Exome ומאגר צבירת הגנום, או להשתמש מינוח מבוסס תעתיק על פי הנחיות החברה וריאציה הגנום האנושי.

עבור מינוח מיקום גנומי, השתמש בקואורדינטות על פי הרכבה הגנום הומו ספיינס 19. כדי לגשת לנתונים של אורגניזם המודל ביחס לגן האנושי המעניין ב- MARRVEL, השתמש בטבלת פונקציות הגנים כדי להשיג כל אחד מהתנאים הבאים עבור שמונה אורגניזמים מודל. כמו כל שם גן הוא היפר-קישור לדפי הגנים על מסדי הנתונים שלהם מודל אורגניזם, לחץ על הקישורים כדי לברר פרטים נוספים על מידע פנוטיפי ומשאבים זמינים עבור כל אורגניזם מודל.

לדוגמה, ב- FlyBase, תהיה רשימה של כל אללים שנוצרו, פנוטיפים בהתאמה שלהם, ואת הזמינות של כל אלל ממרכזי מניות ציבוריים. בטבלת פונקציות הגנים, לחץ על הקישורים PubMed כדי לעבור לרשימת פרסומים המתייחסים לגן המעניין בכל אורגניזם. כדי לראות את רמת הביטחון כי גן האורגניזם המודל עשוי להיות אורתולוג של הגן האנושי של עניין, לבדוק את העמודה DIOPT כדי לקבל מדידה של מספר אלגוריתמים חיזוי אורתולוג כי גן האורגניזם מודל צפוי להיות אורתולוג של הגן האנושי של עניין.

בטל את הסימון של תיבת הגן הטובה ביותר של DIOPT בלבד כדי להציג את כל המועמדים הכוללים בדרך כלל גנים פרלוגיים וגנים הומולוגיים שאינם בהכרח אורתולוגים בכל אורגניזם מודל. כדי לקבוע את הביטוי של הגן או החלבון המעניין, בדוק את העמודה Expression עבור רשימת הרקמות שבהן הגן או החלבון של עניין דווחו לבוא לידי ביטוי במסדי נתונים של אורגניזם אנושי או מודל. נתוני התמליל האנושי מתקבלים מביטוי גנוטיפ-רקמה, או GTEx, ותוווני ביטוי החלבון האנושיים הם מהאטלס של החלבון האנושי.

בעמודה Expression, לנתונים מסוימים יהיה לחצן עם קישורים מוקפצים, כגון עבור נתונים אנושיים ונתונים מעופפים, המציגים את תבנית ביטוי הגן או החלבון באמצעות מפת חום. נתונים אחרים מקושרים לדפי מסדי הנתונים של אורגניזם המודל שלהם לצורך חקירה נוספת. כדי לגשת לתנאים של ג'ין אונטולוגיה, בדוק את הפונקציה המולקולרית, הרכיב התאי ועמודות התהליך הביולוגי.

נתונים אלה מסוננים על ידי קודי הראיות הניסיוניים ומציגים מונחי ג'ין אונטולוגיה המבוססים על ראיות ניסיוניות ישירות בכל אורגניזם מודל. השתמש ביוזמת מונרך כדי לנווט לדף פנוגריד עבור גן אנושי ספציפי. תרשים המספק השוואה מהירה בין הפנוטיפים הקשורים לגן המעניין מחלות אנושיות ידועות ומוטנטים של אורגניזם מודל בעלי חפיפות פנוטיפיות יופיע.

אם גן העכבר יש עכבר נוקאאוט עשה או מתוכנן על ידי קונסורציום פנוטיפים העכבר הבינלאומי, לחיצה על IMPC יקשר לדף שפרט את הפנוטיפ של העכבר נוקאאוט ואת הזמינות שלה במרכזי מניות ציבוריים. כדי לקבל מידע על תחומי החלבון החזויים של החלבון האנושי המעניין, לחץ על התיבה תחומי חלבון גנים אנושיים. הנתונים נגזרים מ-DIOPT, המשתמשת במשפחות חלבונים ובממסדי נתונים של תחומים שמורים.

שאריות בודדות עשויות להיות מבואר יותר מפעם אחת עקב חפיפה מסוימת בתחומים ביאורים בשני המקורות. לאחר מכן השתמש בתיבה יישור חלבון מרובים כדי להשיג את חומצת האמינו יישור מרובה שנוצר על ידי DIOPT המשתמשת בתוכנית יישור מרובים עבור חומצת אמינו או רצפי נוקלאוטיד יישור עבור כל חלבון. כדי להדגיש את חומצת האמינו של עניין, גלול מטה לתחתית התיבה והזן את מספרי חומצות האמינו של עניין.

כדי להתחיל חיפוש ב MARRVEL המבוסס על גנים אורגניזם מודל, לחץ על מודל אורגניזמים חיפוש ובחר את האורגניזם מודל של בחירה. הזינו סמל גן של אורגניזם מודל, לחצו על סמל הגן כשהשם הושלם אוטומטית ולחצו על 'חיפוש'. אם תוצאת החיפוש שלילית, בדוק את סמל הגן הרשמי המשמש במסדי נתונים של אורגניזם מודל.

אם תוצאת החיפוש עדיין שלילית, גש ל- DIOPT ממסד הנתונים לחיפוש תחזיות אורתולוגיה כדי להעריך אם אין אורתולוגיות חזויות טובות עבור גן העניין. אם החיפוש הוא חיובי, לבדוק את הציון DIOPT ואת הציון הטוב ביותר מן הגן האנושי כדי מודל אורגניזם עמודה לבחירת הגן האנושי. אם הגן יש ציון DIOPT של שלושה או יותר ואת הציון הטוב ביותר מן הגן האנושי לאורגניזם מודל מסומן כן, סביר להניח כי יש יותר מגן אחד כי הוא אורתולוגי לגן האורגניזם מודל של עניין.

לחץ על הקישור MARRVEL כדי להציג את תוצאות החיפוש עבור כל מועמד אורתולוג אנושי. במקרה זה, יש רק מועמד אחד. כדי לפרש פלט גנטיקה אנושית MARRVEL עבור גן וריאציה של עניין, לחץ על ירושה מנדליאנית מקוונת באדם, או OMIM.

השתמש בתיבה תיאור הגן האנושי כדי לקבל סיכום קצר של מה שידוע על הגן ועל מוצר הגן. השתמש בתיבה קשרי גנים-פוטוטיפ כדי לקבוע אם הגן המעניין ידוע כגן הגורם למחלות מנדליאניות. תיבה זו תספק מחלות ידועות אוצרות ידנית ועמותות פנוטיפ אחרות עם הגן של עניין.

ניתן להשתמש בתיבה אללים מדווחים מ- OMIM כדי להשיג רשימה של וריאנטים פתוגניים שאצר מסד נתונים זה כדי לראות אם הגרסה המעניינות אוצרה ב- OMIM כפתוגנית. בדוגמה זו, בוצע חיפוש אחר TBX2 אנושי כדי להעריך את התפקוד הביולוגי הידוע של גן זה ואת ההשפעה התפקודית הפוטנציאלית של גרסה ספציפית של מיסנס בגן שנמצאה להפריד במשפחה קטנה עם מחלה נדירה המערבת את השלד, הלב ומערכת החיסון. כאן, ניתן לראות את הפלט עבור החיפוש TBX2.

בהתבסס על מידע האורגניזם המודל המוצג MARRVEL, נקבע במהירות כי גן זה של עניין שמורה מ C.elegans ו Drosophila לבני אדם, כי חומצת האמינו של עניין, ארגנין 20, הוא גם שמור מאוד לאורך האבולוציה. שים לב כי עכברוש TBX2 אינו מתיישר היטב באזור זה, ככל הנראה בשל התמליל המשמש ליישור. על ידי התבוננות במונחים ג'ין אונטולוגיה של אורתולוגיות TBX2 בתוך מינים שונים, ניתן לראות כי TBX2 מקודד גורם שעתוק שהיה מעורב מורפוגנזה לב ותהליכים ביולוגיים אחרים בעכבר זברה.

כמו TBX2 אנושי בא לידי ביטוי רקמת גנוטיפ מבוסס לב אטלס חלבון וחולים עם גרסה TBX2 להפגין מומים בלב, ניתן להסיק כי גרסה זו היא מועמד טוב לחקור באופן ניסיוני. שמות הגנים עשויים להשתנות עם הזמן, לכן חשוב לאשר שאתה משתמש בסמלים הרשמיים האחרונים של הגנים המבוססים על מאגרי מידע של אורגניזם אנושי או מודל. אנא צפו במאמר הוידאו הנלווה שלנו JoVE שכותרתו In Vivo מחקר פונקציונלי של וריאנטים אנושיים נדירים הקשורים למחלות באמצעות Drosophila"למחקרים ניסיוניים נוספים שניתן לבצע.

MARRVEL תומכת בקלינאים וחוקרים בסיוע לאבחון מחלות ולימודים מכניים. אנו נמשיך לעשות זאת על ידי הוספת תכונות חדשות לתוכנית ככל שאנו מתקדמים. MARRVEL משודרג ללא הרף, לכן אנו ממליצים למשתמשים לקרוא את המקטע מה חדש כדי להישאר מעודכנים לגבי התכונות החדשות שהוצגו.