Name: A ferramenta Web para caminhos biológicos que gera alta qualidade de leitura mecânica (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-08T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Aprenda a criar e editar vias bioquímicas com PathWhiz, uma ferramenta online gratuita para visualização de rotas metabólicas. Este método permite gerar imagens de alta resolução em cerca de 15 minutos.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Os autores agradecem a Canadian Institutes of Health Research (CIHR) e Genoma Alberta, uma divisão da Genome Canada, para apoio financeiro.

<ol><li>Michal, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+representation+of+metabolic+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Biosystems%22%5BJournal%5D)">On representation of metabolic pathways.</a> Biosystems. 47 (1-2), 1-7 (1998).</li>
<li>Kanehisa, M., Sato, Y., Kawashima, M., Furumichi, M., Tanabe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((KEGG+as+a+reference+resource+for+gene+and+protein+annotation%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">KEGG as a reference resource for gene and protein annotation.</a> Nucleic Acids Res. 44 (D1), D457-D462 (2016).</li>
<li>Karp, P., Riley, M., Paley, S. <a target="_blank" href="https://academic.oup.com/nar/article/30/1/59/1332792/The-MetaCyc-Database">The MetaCyc Database.</a> Nucleic Acids Res. 30 (1), 59-61 (2002).</li>
<li>Kelder, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((WikiPathways%3A+building+research+communities+on+biological+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">WikiPathways: building research communities on biological pathways.</a> Nucleic Acids Res. 40 (Database issue), D1301-D1307 (2011).</li>
<li>Croft, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Reactome+pathway+knowledgebase%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">The Reactome pathway knowledgebase).</a> Nucleic Acids Res. 42 (Database issue), D472-D477 (2014).</li>
<li>Karp, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathway+Tools+version+13.0%3A+integrated+software+for+pathway%2Fgenome+informatics+and+systems+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Brief+Bioinform%22%5BJournal%5D)">Pathway Tools version 13.0: integrated software for pathway/genome informatics and systems biology.</a> Brief Bioinform. 11 (1), 40-79 (2010).</li>
<li>Van Iersel, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presenting+and+exploring+biological+pathways+with+PathVisio%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Presenting and exploring biological pathways with PathVisio.</a> BMC Bioinformatics. 9, 399(2008).</li>
<li>Demir, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+BioPAX+community+standard+for+pathway+data+sharing%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">The BioPAX community standard for pathway data sharing.</a> Nat. Biotechnol. 28 (9), 935-942 (2010).</li>
<li>Shannon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoscape%3A+A+Software+Environment+for+Integrated+Models+of+Biomolecular+Interaction+Networks%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">Cytoscape: A Software Environment for Integrated Models of Biomolecular Interaction Networks.</a> Genome Res. 13 (11), 2498-2504 (2003).</li>
<li>Salomonis, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GenMAPP+2%3A+new+features+and+resources+for+pathway+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">GenMAPP 2: new features and resources for pathway analysis.</a> BMC Bioinformatics. 8, 217(2007).</li>
<li>Elliott, B., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18728044">PathCase: pathways database system.</a> Bioinformatics. 24 (21), 2526-2533 (2008).</li>
<li>Hu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VisANT+3.0%3A+new+modules+for+pathway+visualization%2C+editing%2C+prediction+and+construction%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">VisANT 3.0: new modules for pathway visualization, editing, prediction and construction.</a> Nucleic Acids Res. 35 (Web Server), W625-W632 (2007).</li>
<li>Jewison, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SMPDB+2.0%3A+Big+Improvements+to+the+Small+Molecule+Pathway+Database%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">SMPDB 2.0: Big Improvements to the Small Molecule Pathway Database.</a> Nucleic Acids Res. 42 (D1), D478-D484 (2013).</li>
<li>Pon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathways+with+PathWhiz%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Pathways with PathWhiz.</a> Nucleic Acids Res. 43 (W1), W552-W559 (2015).</li>
<li>Sajed, T., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25934797">ECMDB 2.0: A richer resource for understanding the biochemistry of E. coli.</a> Nucleic Acids Res. 44 (D1), D495-D501 (2015).</li>
<li>Wishart, D., Mandal, R., Stanislaus, A., Ramirez-Gaona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+Metabolomics+and+the+Human+Metabolome+Database%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolites%22%5BJournal%5D)">Cancer Metabolomics and the Human Metabolome Database.</a> Metabolites. 6 (1), 10(2016).</li>
<li>Altschul, S. F., Gish, W., Miller, W., Myers, E. W., Lipman, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+local+alignment+search+tool%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Basic local alignment search tool.</a> J. Mol. Biol. 215 (3), 403-410 (1990).</li>
<li>Le Novere, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Systems+Biology+Graphical+Notation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">The Systems Biology Graphical Notation.</a> Nat. Biotechnol. 27 (8), 735-741 (2009).</li>
<li>Hucka, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+systems+biology+markup+language+%28SBML%29%3A+a+medium+for+representation+and+exchange+of+biochemical+network+models%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">The systems biology markup language (SBML): a medium for representation and exchange of biochemical network models.</a> Bioinformatics. 19 (4), 524-531 (2003).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

O protocolo aqui descrito para a criação de uma via metabólica simples (ciclo do TCA) pode ser adaptado para criar uma grande variedade de vias, biologicamente complexas legíveis por máquina para qualquer espécie. Além disso, este protocolo também descreve como se pode replicar ou propagar vias existentes criadas por outros usuários. Construção de um caminho usando esta ferramenta requer adições repetidas passo-a-passo de reações, interações, processos de transporte, e sub-caminhos, cada um dos quais estão ligados por elementos sobrepostos. Colocando tudo isso junto permite criar diagramas via coloridos, visualmente agradável que fornecem detalhes biológica considerável e contexto biológico útil. Os passos descritos neste protocolo são relativamente simples, eo tempo que leva para construir um diagrama de percurso depende do tamanho e da complexidade da via. Com um pouco de prática, a maioria dos indivíduos pode render um diagrama de caminho de alta qualidade que consiste em cerca de 15-20 reações ou processa umd vários componentes celulares em cerca de 15 min. Um novo usuário pode levar até 30-40 min para gerar um caminho de tamanho e complexidade semelhante. O tempo necessário para gerar um caminho é aproximadamente linear com o número de reacções / processos que precisam ser processados. Criando um caminho de alta qualidade através desta ferramenta baseada na Web depende da qualidade e detalhe do material de origem (vias de livros, bancos de dados on-line, os dados experimentais, esboços desenhados à mão) e a meticulosidade da via &quot;artista&quot;. Aqueles que desejam gerar diagramas via qualidade superior devem prestar especial atenção aos pontos 1.11, 1.15 e 1.20 do protocolo, uma vez que estas seções descrevem a criação e edição de elementos de reação (reagentes / produtos, enzimas, bordas, imagens, caixas de zoom, etiquetas, e membranas). Os melhores diagramas via inteligentemente amalgamar informações de tantas representações existentes da via possível, incluindo aqueles encontrados em books, cartazes, documentos e bases de dados on-line. Outra chave para a geração de caminhos de alta qualidade é verificar cuidadosamente a exactidão das reações antes de criar uma reação (a secção 1.11 do protocolo). Tomando o tempo e esforço para garantir que os reagentes, produtos e enzimas envolvidos (muitas das quais já existem no banco de dados grande de PathWhiz) está correto para cada espécie é muito importante. Também é importante estar ciente da localização celular das reacções e para incluir componentes celulares ou subcelulares chave, a fim de proporcionar o contexto biológica correcta. Isto pode ser feito através da verificação e corroborando a reacção através de bases de dados online, como UniProt. Tendo todas as informações necessárias à mão, juntamente com um esboço, desenhado mão da via a ser criada irá reduzir significativamente os erros e o tempo total gasto em desenho ou renderização. Como seria de esperar, maiores e mais complexos caminhos levará mais tempo para render, particcularmente se os elementos e processos desejados não estiverem no banco de dados do PathWhiz. Quando se trabalha com vias maiores, é geralmente aconselhável para alternar entre o modo de gravação automática com a manual modo de economia, a fim de evitar um longo intervalo de tempo entre as acções. Quando a replicação de uma via, a quantidade de tempo que o utilizador pode esperar para o percurso a ser gerada depende do número de elementos na via. A maioria das vias pode ser replicado em cerca de 1-2 min. Quando uma via de propagação, render bem sucedida da via recém propagadas depende de quão semelhante as duas espécies são, como PathWhiz utiliza BLAST sequência de 17 pesquisa para encontrar enzimas homólogos entre espécies. percursos maiores será mais lento para se propagar porque BLAST terá de ser executado em um maior número de enzimas. A tentativa de propagar vias entre as espécies significativamente diferentes (digamos entre leveduras e humanos) resultará em caminhos que está sendo processado com um número de proteínas desconhecidas. Estes &quot;distante&quot; pvias ropagated normalmente requerem edição manual adicional. Devido à natureza altamente visual de diagramas de percurso e o detalhe que pode ser levado a um caminho, é sempre uma boa idéia para trabalhar em um computador com uma tela razoavelmente grande (&gt; 20 polegadas ou&gt; 50 cm) e uma boa conexão de internet (&gt; 5 Mbps). Se os problemas com a renderização ou refrescante tela são encontrados, o usuário pode ter que fazer uma pequena quantidade de solução de problemas. Se um grande, complexa via leva muito tempo para atualizar, o usuário pode ter que atualizar a página. Se um caminho não se propaga como se espera, o usuário pode ter que fazer alguma edição manual para garantir que todos os elementos são exibidos corretamente. Além disso, como um exemplo mais específico, se os elementos de uma reação não são exibidos, o usuário pode ter a certeza de que todos os elementos ou enzimas são devidamente selecionados e as bordas não estão escondidos. O link &quot;Ajuda&quot; no cabeçalho principal pode ser útil se for encontrado algum problema. Um tutorial édisponíveis sob a aba &quot;Tutorial&quot; e um manual do usuário está disponível na guia &quot;guias do utilizador&quot;. Ambos explicar muitas das características da ferramenta em detalhe. O Manual do Usuário pode ser usado para solucionar ou explicar potenciais limitações para um determinado recurso, tais como quando um usuário bloqueia um caminho e mais tarde pretende editá-lo. Conforme destacado através deste protocolo e através dos exemplos fornecidos nas figuras anexas, esta ferramenta oferece uma série de características únicas não encontradas em nenhum (ou a maioria) outras ferramentas de desenho via (ver Tabela 1). Primeiro, é totalmente baseado na web e completamente independente de plataforma. Em segundo lugar, ele suporta o processamento e geração de facile da biologicamente complexos diagramas coloridos,, visualmente agradável, totalmente hiperlinks via que também podem ser convertidos em formatos de leitura óptica (BioPAX, SBGN-ML 18, SBML 19, PWML 14). Em terceiro lugar, os diagramas de vias génerosted por esta ferramenta pode ser navegado, procurou, selecionados e facilmente explorada através de uma interface fácil de usar banco de dados on-line e visualização. Em quarto lugar, a ferramenta web é projetado para suportar contribuições via comunidade, permitindo &quot;crowd sourcing via&quot; que incentiva a partilha ea geração de novas vias e novos elementos da via. Vias gerados por este instrumento baseado na Internet pode ser usada para uma variedade de aplicações. Ricamente detalhados, caminhos totalmente hiperlinks podem ser facilmente integrados em bancos de dados específicos do organismo para proteômica, metabolômica ou aplicações de biologia de sistemas. percursos acessíveis pela Internet são especialmente úteis para fins de educação e de formação, como os detalhes disponíveis através de imagens baseadas na Web são frequentemente muito maior do que o que pode ser exibido através de uma imagem estática ou através de uma única página livro ou revista. Esta ferramenta baseada na Web também suporta a geração de representações da via que são mais adequados para impressão e publicação.Como resultado, muitas imagens geradas por esta ferramenta baseada na Web estão aparecendo em jornais, cartazes e apresentações de slides. Exportadores vias em formatos de arquivo de troca de dados baseados em texto (como BioPAX e SBML) permite percursos gerados usando esse servidor web para ser usado diretamente na análise computacional para biologia de sistemas ou aplicações de modelagem metabólicas. Propagação vias entre as espécies permite inferências a serem feitas sobre os processos biológicos, especialmente entre aquelas espécies que têm sido muito recentemente sequenciados. Embora nem todas as vias existentes existir atualmente no PathWhiz, seu banco de dados via pública continua a crescer, levando ao surgimento de coleções de vias novas, multidão de origem. Essas coleções não só será prontamente extensível a novas espécies, que esperamos levar a uma compreensão mais profunda da sua biologia única e bioquímica.

diagramas via biológica são como modelos para cientistas da vida. Eles são, talvez, as rotas mais conciso e informativo para descrever processos biológicos e as ligações contextuais entre genes, proteínas e metabolitos. Isso ocorre porque as imagens são muito mais eficientemente processada e frequentemente muito mais facilmente compreendida pelos seres humanos do que de texto 1. A qualidade, detalhe, e o conteúdo de diagramas de vias pode variar consideravelmente. Essas diferenças muitas vezes dependem da finalidade da via e as habilidades do artista percurso. Caminhos criados para fins educacionais, tais como gráficos de parede ou livros são muitas vezes criados por artistas profissionais. Como resultado, estes diagramas via são muito mais agradável visualmente e oferecem detalhes consideravelmente mais biológica com descrições completas de estruturas de metabolito, componentes subcelulares, estruturas de células, tecidos e órgãos. Estas representações &quot;manual&quot; muitas vezes incluem notas detalhadas ecomentários. Por outro lado, os diagramas das vias projetadas para aplicações de internet, muitas vezes tem que sacrificar a arte e riqueza visual em favor de máquinas legível diagramas &quot;fiação&quot; simplificados. Esses diagramas de estrutura de arame são mais facilmente e com hiperlinks mapeados na imagem. Diagramas via simplificados são a base para tais bancos de dados via on-line populares como KEGG 2, metacyc 3, WikiPathways 4 e 5 Reactome. O surgimento de bases de dados da via de computador compatível, também conduziu ao aparecimento de ferramentas de desenho por computador via compatível. Em outras palavras, a pessoa não tem que ser um artista profissional ou um programador profissional para gerar diagramas das vias utilizáveis. Por exemplo, as ferramentas de Caminho de BioCyc 6 e software PathVisio de Wikipathway 7 permitem ao usuário gerar livremente e compartilhar percursos de leitura óptica em BioPAX 8 and / ou formato HTML. Além disso, há uma série de outros pacotes de freeware stand-alone, bem como pacotes comerciais que suportam a geração de várias vias legível por máquina, fio-frame, como Cytoscape 9, GenMAPP 10, PathCase 11 e visant 12. A simplificação dos diagramas via internet em grande parte, cresceu a partir das limitações históricas encontradas em muitos navegadores da web e ferramentas de renderização baseadas na web. No entanto, avanços significativos em tecnologias web têm sido feitos nos últimos anos. Isto sugere que pode ser possível para gerar diagramas interativos, internet compatível via que são tão colorido, tão esteticamente agradáveis ​​e tão biologicamente completos como aqueles encontrados nos livros didáticos. Esse trabalho levou ao desenvolvimento de PathWhiz. PathWhiz foi implementado usando uma Ruby on Rails (http://rubyonrails.org, versão 4.2.0) web framework incorporando um banco de dados MySQL relacional (https://www.mysql.com, versão 5.1.50) para gerir todos os dados da via, incluindo relações entre entidades, referências externas, descrições, especificações de visualização e estruturas químicas. O cliente web front-end é controlada por Ruby on Rails combinados com Backbone.js (http://backbonejs.org, versão 1.0.0) como o framework web front-end para o editor. Originalmente desenvolvido para a curadoria da-somente humano pequena molécula Caminho de Dados (SMPDB) 13, PathWhiz 14 já foi estendido para suportar geração caminho para muitos outros organismos e para funcionar como uma imagem Caminho geral e base de conhecimento. Em particular, esta ferramenta de web permite a criação de toda a gama de vias bioquímicas / biológicos incluindo metabólica, a interacção de proteínas, sinalização molecular, fisiológico, e as vias de droga / doença. Esta ferramenta de desenho via diferente da maioria dos outrosferramentas de geração de caminho de três maneiras principais: 1) é um servidor web, em vez de, um pacote de software instalável stand-alone; 2) que suporta a geração e fácil visualização interactiva de compostos químicos, proteínas, ácidos nucleicos, membranas celulares, estruturas subcelulares, tecidos e órgãos; e 3) que permite aos usuários para emprestar facilmente, construir ou melhorar em cima do trabalho de outros usuários, permitindo assim &quot;crowdsourced&quot; geração via. Como um servidor web, ele tem várias vantagens sobre download, ferramentas de software específicos da plataforma. Em particular, é compatível com qualquer plataforma, sistema operacional e navegador moderno. Além disso, ele não requer que o usuário se registre para começar a criar um caminho (embora os usuários podem criar livremente uma &quot;conta privada&quot;, a fim de acompanhar e controlar a acessibilidade das vias que criam). Talvez o aspecto mais atraente da presente ferramenta é a quantidade de detalhe biológicos e bioquímicos que podem ser facilmente adicionadas emqualquer via através de uma paleta de imagens pré-renderizados e uma extensa base de dados de proteínas e dados bioquímicos. Isso permite que ambos os &quot;não-artistas&quot; e &quot;não-programadores&quot; para criar facilmente vias coloridas, esteticamente agradável e ricamente detalhados que são na web compatível e totalmente legível por máquina. Uma comparação mais pormenorizada entre PathWhiz e outras ferramentas de desenho via é fornecida na Tabela 1. Um número de bancos de dados de ciências da vida popular, já usou essa ferramenta de desenho via para criar específicos de banco de dados, on-line, diagramas via interativos. Por exemplo, o banco de dados Escherichia coli Metaboloma (ECMDB) 15 recentemente atualizou sua biblioteca percurso com mais de 1.650 percursos desenhados com a ferramenta baseada na web. Cada caminho no ECMDB é agora apresentado como um mapa ricamente colorido, totalmente hiperligada imagem com metabolitos e estrutura da proteína descrições detalhadas, assim como uma simplificado preto e branco KEGG-like diagrama fio. Esta actualização via de grande escala levou à descoberta de diversos metabolitos intermediários que não tinha sido previamente incluída em outras bases de dados de Escherichia coli metabólicas. Outras bases de dados, tais como a base de dados Metaboloma Humana (HMDB) 15, não só dependem de vias PathWhiz que mostrem e descrevem processos metabólicos e de sinalização, mas também para descrever as alterações metabólicas envolvidas em doenças tais como o cancro. HMDB inclui atualmente 101 vias metabólicas, 376 vias de luta contra a droga, 233 percursos associados à doença e 16 vias de sinalização, todos gerados através desta ferramenta web. O protocolo que se segue descreve detalhadamente como PathWhiz pode ser usado para criar facilmente, replicar e propagar vias bioquímicas para uma variedade de propósitos e aplicações.

<table><tbody><tr><td>Computador com ecrã a cores</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>&nbsp; >20 polegadas ou >50 cm</td></tr><tr><td>Conexão com a Internet&nbsp;</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>>5 mbps</td></tr><tr><td>Navegador moderno&nbsp;</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Google Chrome (v. 31 e superior), Internet Explorer (v. 9 e superior), Safari (v. 7 e superior), Opera (v. 15 e superior) e Firefox (v. 23 e superior)</td></tr></tbody></table>

a ferramenta web para caminhos biológicos que gera alta qualidade de leitura mecânica

A Web Tool for Generating High Quality Machine-readable Biological Pathways

PathWhiz é um servidor web construído para facilitar a criação de diagramas coloridos e interativos, visualmente agradável via que são ricos em informação biológica. As vias gerados por esta aplicação on-line são legíveis por máquina e totalmente compatível com praticamente todos os navegadores web e sistemas operacionais de computador. Ele usa uma interface de desenho especialmente desenvolvido, web-enabled via que permite a selecção e colocação de diferentes combinações de entidades biológicas e bioquímicas pré-desenhadas para descrever reações, interações, processos de transporte e eventos de ligação. Esta paleta de entidades consiste em compostos químicos, proteínas, ácidos nucleicos, membranas celulares, estruturas subcelulares, tecidos e órgãos. Todos os elementos visuais em que pode ser interativamente ajustada e personalizada. Além disso, porque esta ferramenta é um servidor web, todas as vias e elementos da via são acessíveis ao público. Este tipo de via &quot;crowdsourcing&quot; significa que PathWhizjá contém uma grande e rapidamente crescente coleção de percursos previamente elaborados e elementos da via. Aqui nós descrevemos um protocolo para a criação rápida e fácil de novas vias ea alteração das vias existentes. Para facilitar ainda mais a edição via e criação, a ferramenta contém funções de replicação e propagação. A função de replicação permite vias existentes para serem usados ​​como modelos para criar ou editar novos caminhos. A função de propagação permite tirar uma via existente e automaticamente propagá-la entre espécies diferentes. Pathways criados com esta ferramenta pode ser &quot;re-denominados&quot; em formatos diferentes (KEGG-like ou livro-texto like), colorida com diferentes origens, exportados para BioPAX, SBGN-ML, SBML ou PWML formatos de troca de dados, e baixadas como PNG ou SVG imagens. Os caminhos podem ser facilmente incorporado em bases de dados online, integrados em apresentações, cartazes ou publicações, ou utilizados exclusivamente para visualização on-line e exploração. esta protocol foi aplicado com sucesso para gerar mais de 2.000 diagramas da via, que agora são encontrados em muitos bancos de dados on-line incluindo HMDB, drugbank, SMPDB e ECMDB.

PathWhiz é uma ferramenta de desenho abrangente, via on-line para gerar caminhos bioquímicos e biológicos. Ele usa bases de dados acessíveis ao público e facilmente paletas expansíveis que consistem em componentes pré-desenhados via. Este protocolo descreve como construir facilmente novos caminhos, replicar e editar percursos existentes, e propagar percursos previamente elaborados a diferentes organismos.

A ferramenta Web para caminhos biológicos que gera alta qualidade de leitura mecânica

PathWhiz is a web server built to facilitate the creation of colorful, interactive, visually pleasing pathway diagrams that are rich in biological ...

O objetivo geral deste protocolo é usar o PathWhiz e a Internet para criar, replicar e propagar facilmente vias bioquímicas para uma variedade de propósitos e aplicações. Essa ferramenta permite que cientistas, educadores e estudantes criem caminhos bioquímicos visualmente agradáveis e precisos com um alto nível de detalhes e complexidade biológica. PathWhiz é uma galeria pública gratuita com milhares de caminhos e componentes de caminhos, que é compatível com essencialmente qualquer sistema operacional e pode ser acessada e expandida por todos os usuários.Comece carregando a página PathWhiz em qualquer navegador moderno e clicando no menu Desenhar. Clique no botão Novo caminho para iniciar um novo caminho e digite o nome do caminho a ser desenhado. Escolha o tipo de caminho na lista suspensa.Em seguida, digite o nome científico do organismo na caixa de preenchimento automático para pesquisar o organismo de interesse, seguido do nome científico da espécie e do nome comum. Selecione a classificação da espécie na lista suspensa como Eucarionte ou Procaryote e insira o ID da taxonomia da taxonomia do NCBI. Clique em Criar Espécie e insira uma descrição abrangente para o caminho.Clique em Adicionar referência para adicionar referências externas ao caminho, conforme apropriado. Em seguida, clique em Criar caminho. Uma tela em grade branca aparecerá com uma barra de menu cinza.Clique no link Adicionar Processo e selecione Adicionar Reação para adicionar a primeira visualização do processo. Insira os reagentes, produtos ou enzimas de interesse na caixa de preenchimento automático para pesquisar as reações existentes. Em seguida, percorra as reações existentes.Quando a reação desejada for encontrada, selecione-a. Seguido pela entrada do nome do elemento correspondente na caixa de preenchimento automático para selecionar a estequiometria e o tipo de elemento apropriados. Depois que todos os elementos do lado esquerdo da reação forem adicionados, selecione a direção do caminho na lista suspensa e clique em Adicionar elemento direito para adicionar um produto.Selecione a estequiometria e o tipo de elemento, como acabamos de demonstrar, para todos os elementos no lado direito da reação. Em seguida, clique em Adicionar enzima para adicionar uma enzima à reação. Digite o nome da enzima na caixa de preenchimento automático e selecione a enzima apropriada.Quando todos os elementos da reação tiverem sido adicionados, clique no botão Criar reação para salvar a nova reação e selecione a orientação desejada para a renderização inicial da reação nas listas suspensas. Em seguida, clique no botão Criar reação novamente. A reação recém-criada será exibida na tela de desenho.Para editar a reação conforme apropriado, arraste os elementos da reação na tela para reposicioná-los conforme desejado. Em seguida, clique uma vez em cada elemento para adicioná-los à seleção atual. Quando todos os elementos tiverem sido selecionados, arraste-os para a área apropriada da tela e clique nos elementos novamente para desmarcá-los.Para acessar uma barra lateral de edição pop-up, clique duas vezes em um produto químico e edite o modelo, o estado biológico, o índice Z e os detalhes completos da reação conforme apropriado. Para editar as informações de um processo inteiro, clique duas vezes em qualquer um de seus elementos. Na barra de menu secundária cinza, clique no link Editar selecionados e selecione Editar elemento ou Editar processo, conforme apropriado.Reposicione os elementos na tela nas posições desejadas. Selecione as bordas de reação de interesse e edite-as conforme demonstrado para os compostos e proteínas da reação. Depois que a primeira reação for desenhada conforme desejado, clique em um produto da reação para selecioná-lo.Em seguida, na guia Adicionar processo, selecione Adicionar reação. Quando o caminho estiver concluído, clique no link Caminho e selecione Exportar e Exibir. Selecione a opção Cor de fundo para imagens para escolher azul ou branco como a cor de fundo da imagem e selecione sim ou não para a opção Também gerar versão simplificada.Em seguida, clique em Gerar arquivos de imagem. Quando a imagem for gerada, clique em Mostrar no Visualizador para gerar uma imagem de caminho de alta resolução com hiperlink completo no navegador. Para duplicar um caminho existente, clique no menu Caminhos e digite o nome do caminho de interesse na barra de pesquisa.Localize o caminho a ser replicado e clique em Replicar. Edite o nome do caminho e insira uma nova descrição do caminho, conforme apropriado. Em seguida, clique em Criar caminho para gerar o caminho duplicado.Para visualizar ou baixar um caminho, entre no menu Caminhos, localize o caminho de interesse conforme demonstrado e clique em Mostrar. Em seguida, clique no botão com o ID PathWhiz desejado ao lado do rótulo Mostrar no visualizador e abra a guia Downloads. Em seguida, clique nos hiperlinks para baixar o caminho em vários formatos de arquivo.O PathWhiz pode ser usado para gerar caminhos com vários tipos e estilos de conteúdo. Incluindo vias metabólicas tradicionais, vias de doenças e medicamentos para ilustrar efeitos colaterais e respostas a medicamentos, bem como vias de sinalização de proteínas. Os caminhos podem ser ricamente coloridos com detalhes biológicos consideráveis ou podem ser convertidos em simples representações em preto e branco.Uma vez concluídos, esses caminhos podem ser visualizados no visualizador de caminhos interativo, baixados como imagens ou exportados em vários formatos diferentes de troca de dados legíveis por máquina para análise posterior. Uma vez dominado, é possível gerar um caminho padrão pronto para a Internet em cerca de 15 minutos. No entanto, caminhos mais complexos podem levar mais tempo para serem concluídos.Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que as espécies escolhidas para cada reação individual sempre correspondem às espécies da via e confirmar se a direção das setas de reação está correta. Após este procedimento, outros métodos, como a análise metabólica, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais sobre a dinâmica ou quantificação de metabólitos de interesse. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da metabolômica e biologia criarem milhares de caminhos prontos para a Internet, ilustrando uma ampla gama de bioquímicas humanas, orientais e E.Coli.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como construir novos caminhos, replicar e editar caminhos existentes, bem como propagar caminhos previamente desenhados para diferentes organismos. Não se esqueça de que bloquear um caminho o torna não editável. Além disso, esteja ciente de que você pode optar por criar caminhos públicos ou privados, dependendo de sua preferência.

a-web-tool-for-generating-high-quality-machine-readable-biological

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Aqui nós descrevemos um gasoduto passo-a-passo para a geração de filogenias confiáveis ​​de nucleotídeos ou aminoácidos conjuntos de dados de seqüência. Este guia destina-se a servir os investigadores ou alunos novos para a análise filogenética.

Um Guia Prático para Phylogenetics para não especialistas

Este protocolo apresenta uma abordagem para a análise do transcriptoma toda de zebrafish embriões, larvas, ou células de classificados. Nós incluímos o isolamento do RNA, análise de caminho de dados de RNASeq e validação de qRT-PCR-baseados de mudanças de expressão do gene.

Preparação da amostra e análise de dados da expressão do Gene RNASeq-baseado de Zebrafish

Este artigo descreve o procedimento para a identificação e caracterização de uma família de gene em videira aplicada à família de Arabidopsis Tóxicos em Levadura (ATL) E3 ubiquitina ligases.

Fluxo de trabalho abrangente para a identificação de todo o genoma e Meta-análise da expressão da ATL E3 ubiquitina Ligase Gene família em videira

Ao executar a Ferramenta de Estudo da Associação pathway (PAST), seja através do aplicativo Shiny ou através do console R, os pesquisadores podem obter uma compreensão mais profunda do significado biológico de seus resultados de estudo de associação genoma -em todo o genoma (GWAS) investigando as vias metabólicas envolvidas.

Uma ferramenta de estudo da Associação de Caminhos para análises gwas de informações de via metabólica

O objetivo deste protocolo é investigar a evolução e expressão dos genes candidatos usando dados de sequenciamento de RNA.

Um Pipeline bioinforático para investigar a evolução molecular e a expressão genética usando RNA-seq

O protocolo descrito aqui fornece instruções detalhadas sobre como analisar regiões genômicas de interesse para potencial de codificação de microproteínas usando PhyloCSF no Navegador de Genoma UCSC fácil de usar. Além disso, várias ferramentas e recursos são recomendados para investigar mais as características sequenciais das microproteínas identificadas para obter informações sobre suas funções putativas.

Uma abordagem integrada para identificação de microproteínas e análise de sequências

Um protocolo computacional, CaseOLAP LIFT, e um caso de uso são apresentados para investigar proteínas mitocondriais e suas associações com doenças cardiovasculares, conforme descrito em relatórios biomédicos. Este protocolo pode ser facilmente adaptado para estudar componentes celulares e doenças selecionadas pelo usuário.

Uma Abordagem de Gráfico de Conhecimento para Elucidar o Papel das Vias Organelares na Doença via Relatórios Biomédicos

Este protocolo descreve uma ferramenta útil para identificar alterações moleculares significativas no câncer e leva ao desenvolvimento de novas abordagens diagnósticas e terapêuticas para o carcinoma de células escamosas do esôfago.

Desenvolvimento de Compêndio para Carcinoma de Células Escamosas de Esôfago

Este protocolo orienta os iniciantes em bioinformática através de um pipeline introdutório de análise CUT&amp;RUN que permite aos usuários concluir uma análise inicial e validação dos dados de sequenciamento CUT&amp;RUN. A conclusão das etapas de análise descritas aqui, combinadas com a anotação de pico a jusante, permitirá que os usuários obtenham insights mecanicistas sobre a regulação da cromatina.

Análise Introdutória e Validação de Dados de Sequenciação CUT&#38;RUN

Este artigo descreve um protocolo de romance e de reagente conjunto projetado para a medição sensível de efeitos neurotóxicos de compostos e tratamentos em co-culturas de neurônios e astrócitos usando análise de conteúdo de alta. Resultados demonstram que a análise de conteúdo de alta tecnologia representa um romance empolgante para a avaliação de neurotoxicidade.

A Neuronal e astrocitária Ensaio Co-Cultura de Análise de Conteúdo de Alta de neurotoxicidade

Aprenda a criar e editar vias bioquímicas com PathWhiz, uma ferramenta online gratuita para visualização de rotas metabólicas. Este método permite gerar imagens de alta resolução em cerca de 15 minutos.

A ferramenta Web para caminhos biológicos que gera alta qualidade de leitura mecânica

Explorar mais vídeos