Narzędzie internetowe do generowania wysokiej jakości ścieżek biologicznych nadających się do odczytu maszynowego

Ogólnym celem tego protokołu jest wykorzystanie PathWhiz i Internetu do łatwego tworzenia, replikacji i propagacji szlaków biochemicznych do różnych celów i zastosowań. Narzędzie to umożliwia naukowcom, nauczycielom i studentom tworzenie przyjemnych wizualnie i dokładnych ścieżek biochemicznych o wysokim poziomie szczegółowości biologicznej i złożoności. PathWhiz to bezpłatna galeria publiczna z tysiącami ścieżek i komponentów ścieżek, która jest kompatybilna z zasadniczo każdym systemem operacyjnym i może być dostępna i rozwijana przez wszystkich użytkowników.

Zacznij od załadowania strony PathWhiz w dowolnej nowoczesnej przeglądarce internetowej i kliknięcia menu Rysuj. Kliknij przycisk Nowa ścieżka, aby rozpocząć nową ścieżkę i wprowadź nazwę ścieżki, która ma zostać narysowana. Wybierz typ ścieżki z listy rozwijanej.

Następnie wprowadź nazwę naukową organizmu w polu autouzupełniania, aby wyszukać interesujący nas organizm, a następnie nazwę naukową gatunku i nazwę zwyczajową. Wybierz klasyfikację gatunku z listy rozwijanej jako Eucaryote lub Procaryote i wprowadź identyfikator taksonomii z taksonomii NCBI. Kliknij przycisk Utwórz gatunek i wprowadź szczegółowy opis ścieżki.

Kliknij przycisk Dodaj odwołanie, aby dodać odpowiednie odwołania zewnętrzne do ścieżki. Następnie kliknij Utwórz ścieżkę. Pojawi się białe płótno z siatką z szarym paskiem menu.

Kliknij łącze Dodaj proces i wybierz opcję Dodaj reakcję, aby dodać pierwszą wizualizację procesu. Wprowadź interesujące nas reagenty, produkty lub enzymy w polu autouzupełniania, aby wyszukać istniejące reakcje. Następnie przewiń istniejące reakcje.

Po znalezieniu żądanej reakcji wybierz ją. Następnie wprowadź odpowiednią nazwę elementu w polu autouzupełniania, aby wybrać odpowiednią stechiometrię i typ elementu. Po dodaniu wszystkich elementów po lewej stronie reakcji wybierz kierunek ścieżki z listy rozwijanej i kliknij Dodaj prawy element, aby dodać produkt.

Wybierz stechiometrię i typ pierwiastka, jak pokazano poniżej, dla wszystkich pierwiastków po prawej stronie reakcji. Następnie kliknij Dodaj enzym, aby dodać enzym do reakcji. Wpisz nazwę enzymu w polu autouzupełniania i wybierz odpowiedni enzym.

Po dodaniu wszystkich elementów reakcji kliknij przycisk Utwórz reakcję, aby zapisać nową reakcję i wybrać z list rozwijanych żądaną orientację dla początkowego renderowania reakcji. Następnie ponownie kliknij przycisk Utwórz reakcję. Nowo utworzona reakcja zostanie wyświetlona na płótnie rysunku.

Aby odpowiednio edytować reakcję, przeciągnij elementy reakcji na płótno, aby zmienić ich położenie zgodnie z potrzebami. Następnie kliknij raz każdy element, aby dodać go do bieżącego zaznaczenia. Po zaznaczeniu wszystkich elementów przeciągnij je w odpowiednie miejsce na płótnie i ponownie kliknij elementy, aby je odznaczyć.

Aby uzyskać dostęp do wyskakującego paska bocznego edycji, kliknij dwukrotnie substancję chemiczną i edytuj szablon, stan biologiczny, indeks Z i pełne szczegóły reakcji zgodnie z potrzebami. Aby edytować informacje dotyczące całego procesu, kliknij dwukrotnie dowolny z jego elementów. Pod szarym dodatkowym paskiem menu kliknij łącze Edytuj wybrane i wybierz odpowiednio Edytuj element lub Edytuj proces.

Zmień położenie elementów na płótnie w żądane pozycje. Wybierz interesujące nas krawędzie reakcji i edytuj je, jak pokazano właśnie dla związków i białek reakcyjnych. Po narysowaniu pierwszej reakcji zgodnie z potrzebami kliknij produkt reakcji, aby go wybrać.

Następnie na karcie Dodaj proces wybierz opcję Dodaj reakcję. Po zakończeniu ścieżki kliknij łącze Ścieżka i wybierz opcję Eksportuj i wyświetl. Wybierz opcję Kolor tła dla obrazów, aby wybrać kolor niebieski lub biały jako kolor tła obrazu, a następnie wybierz opcję tak lub nie dla opcji Generuj również wersję uproszczoną.

Następnie kliknij przycisk Generuj pliki obrazów. Gdy obraz zostanie wygenerowany w takiej postaci, w jakiej został wygenerowany, kliknij przycisk Pokaż w przeglądarce, aby wygenerować w przeglądarce w pełni hiperłączony obraz ścieżki w wysokiej rozdzielczości. Aby zduplikować istniejącą ścieżkę, kliknij menu Ścieżki i wprowadź nazwę interesującej Cię ścieżki w pasku wyszukiwania.

Zlokalizuj ścieżkę do replikacji, a następnie kliknij przycisk Replikuj. Edytuj nazwę ścieżki i wprowadź odpowiedni nowy opis ścieżki. Następnie kliknij przycisk Utwórz ścieżkę, aby wygenerować zduplikowaną ścieżkę.

Aby wyświetlić lub pobrać ścieżkę, przejdź do menu Ścieżki, znajdź interesującą Cię ścieżkę, jak właśnie pokazano, i kliknij przycisk Pokaż. Następnie kliknij przycisk z żądanym identyfikatorem PathWhiz obok etykiety Pokaż w przeglądarce i otwórz kartę Pobrane. Następnie kliknij hiperłącza, aby pobrać ścieżkę w różnych formatach plików.

PathWhiz może być używany do generowania ścieżek z różnymi typami i stylami zawartości. W tym tradycyjne szlaki metaboliczne, szlaki chorób i leków w celu zilustrowania skutków ubocznych i odpowiedzi na leki, a także szlaki sygnalizacji białkowej. Ścieżki mogą być bogato pokolorowane ze znacznymi szczegółami biologicznymi lub mogą być przekształcone w proste czarno-białe reprezentacje.

Po zakończeniu ścieżki te można wyświetlić w interaktywnej przeglądarce ścieżek, pobrać jako obrazy lub wyeksportować w kilku różnych formatach wymiany danych do odczytu maszynowego w celu dalszej analizy. Po opanowaniu możliwe jest wygenerowanie standardowej ścieżki gotowej do użycia w Internecie w około 15 minut. Chociaż bardziej złożone ścieżki mogą zająć więcej czasu.

Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać, że gatunek wybrany do każdej indywidualnej reakcji zawsze pasuje do gatunku szlaku i potwierdzić, że kierunek strzałek reakcji jest prawidłowy. Po tej procedurze można zastosować inne metody, takie jak analiza metaboliczna, w celu uzyskania odpowiedzi na dodatkowe pytania dotyczące dynamiki lub kwantyfikacji metabolitów będących przedmiotem zainteresowania. Po jej opracowaniu, technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się metabolomiką i biologią do stworzenia tysięcy ścieżek dostępnych w Internecie, ilustrujących szeroki zakres biochemii człowieka, wschodu i E.coli.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak budować nowe ścieżki, replikować i edytować istniejące, a także propagować wcześniej narysowane ścieżki do różnych organizmów. Nie zapominaj, że zablokowanie ścieżki powoduje, że nie można jej edytować. Pamiętaj też, że możesz utworzyć ścieżki publiczne lub prywatne, w zależności od preferencji.