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Biology

생성 고품질 기계 판독 가능한 생물 진학을위한 웹 도구

doi: 10.3791/54869 Published: February 8, 2017

Summary

PathWhiz는 생화학 적 및 생물학적 경로를 생성하기위한 포괄적 인 온라인 경로 그리기 도구입니다. 그것은 사전으로 그린 ​​경로의 구성 요소로 이루어진 공개적으로 액세스 할 수있는 데이터베이스와 쉽게 확장 팔레트를 사용합니다. 쉽게 새로운 경로를 구축 복제 및 기존 경로를 편집하고, 다른 생물로 이전에 그려진 경로를 전파하는 방법이 프로토콜은 설명합니다.

Abstract

PathWhiz 생물학적 정보를 풍부 화려한, 상호 작용, 시각적으로 기쁘게 경로 다이어그램의 작성을 용이하게하기 위해 내장 된 웹 서버입니다. 이 온라인 응용 프로그램에 의해 생성 된 경로는 기계 판독과 본질적으로 모든 웹 브라우저와 컴퓨터 운영 시스템과 완벽하게 호환됩니다. 그것은 반응, 상호 작용, 운송 프로세스와 결합 이벤트를 묘사하는 선택 및 사전 그린 생물 학적 또는 생화학 적 실체의 다른 조합의 배치를 허용하는 특별히 개발, 웹 기반 경로 드로잉 인터페이스를 사용합니다. 엔티티이 팔레트는 화학 물질, 단백질, 핵산, 세포막, 세포 내 구조, 조직 및 기관 구성된다. 거기에 시각적 요소의 모든 상호 작용을 조정하고 사용자 정의 할 수 있습니다. 이 도구는 웹 서버이기 때문에 또한, 모든 경로 및 경로 요소들은 공개적으로 액세스 할 수있다. 경로의이 종류는 "크라우드 소싱은"그 PathWhiz을 의미이미 이전에 그려진 경로 및 경로 요소의 빠른 속도로 큰 성장 컬렉션이 포함되어 있습니다. 여기에서 우리는 새로운 경로의 빠르고 쉽게 생성 및 기존 경로의 변경을위한 프로토콜을 설명합니다. 또한 경로 편집 및 생성을 용이하게하기 위해, 도구는 복제 및 전파 기능이 포함되어 있습니다. 복제 기능은 기존의 경로를 만들거나 새로운 경로를 편집 할 수있는 템플릿으로 사용할 수 있습니다. 전파 기능은 하나의 기존 경로을 자동으로 다른 종에 걸쳐 그것을 전파 할 수 있습니다. 이 도구를 사용하여 만든 진학 할 수 있습니다 "다시 스타일"다른 형식 (KEGG 형 또는 텍스트 책 등) BioPAX, SBGN-ML, SBML, 또는 (PWM1)에 데이터 교환 형식으로 내 보낸 다른 배경, 색깔, 및로 다운로드로 PNG 또는 SVG 이미지. 경로 쉽게 프레 젠 테이션, 포스터 또는 간행물에 통합, 온라인 데이터베이스에 통합, 또는 온라인 시각화 및 탐색에만 사용 할 수 있습니다. 이 홍보otocol이 성공적으로 지금 HMDB, DrugBank, SMPDB 및 ECMDB 등 많은 온라인 데이터베이스에서 발견되는 2,000 경로 다이어그램을 생성하기 위해 적용되었습니다.

Introduction

생물학적 경로 다이어그램은 생명 과학자에 대한 청사진과 같다. 그들은 아마도 생물학적 과정과 유전자, 단백질 및 대사 산물의 문맥 연결을 묘사 가장 간결하고 유익한 노선이다. 이미지가 더욱 효율적으로 처리 종종 훨씬 더 용이 텍스트보다 인간이 이해되기 때문이다. 경로 다이어그램의 품질, 세부 사항, 및 콘텐츠는 상당히 다를 수 있습니다. 이러한 차이는 종종 경로의 의도 된 목적과 경로 아티스트의 능력에 따라 달라집니다. 이러한 벽 차트 또는 교과서 같은 교육 목적을 위해 생성 된 경로는 종종 전문 예술가들에 의해 만들어집니다. 결과적으로, 이러한 경로 다이어그램 더 시각적으로 만족스러운이며 대사 구조 전체 묘사, 세포 내 성분, 셀 구조, 조직 및 기관에 훨씬 더 생물학적 세부를 제공한다. 이러한 "교과서"표현은 종종 세부 사항을 포함논평. 한편, 인터넷 어플리케이션을 위해 설계된 경로 다이어그램은 종종 단순 기계 판독 "배선"도에 찬성 예술성과 시각적 풍요 로움을 희생해야합니다. 이 와이어 프레임도 더 쉽게 이미지 매핑 및 하이퍼 링크입니다. 단순화 된 경로 다이어그램은 KEGG 2, MetaCyc 3, Wikipathways 4, Reactome 5와 같은 인기있는 온라인 경로 데이터베이스에 대한 기초입니다. 컴퓨터 호환 경로 데이터베이스의 출현은 또한 컴퓨터 호환 통로 그리기 도구의 출현하게되었다. 즉, 하나는 전문 아티스트 또는 가능한 경로 다이어그램을 생성하는 전문 프로그래머가 될 필요는 없다. 예를 들어, BioCyc의 통로 도구 6 Wikipathway의 PathVisio 소프트웨어는 7 사용자가 자유롭게 생성하고 BioPAX 8 주 기계 판독 가능한 경로 수차 / 또는 HTML 형식입니다. 또한, 다른 독립 프리웨어 패키지의 수뿐만 아니라, 상업용 패키지 11 PathCase 같은 Cytoscape 9 GenMAPP (10)와 같은 다양한 기계 - 판독 와이어 프레임 경로의 생성을 지원하고, VisANT (12)가있다.

인터넷 통로 도면의 간소화는 주로 다수의 웹 브라우저와 웹 기반 렌더링 도구 검색된 과거의 한계에서 자랐다. 그러나, 웹 기술의 현저한 발전은 최근 몇 년 동안 이루어졌다. 다만 심미적으로 만족하고 교과서에서 볼 수있는만큼 생물학적으로 완전한 마찬가지로 화려 상호 작용, 인터넷 호환 경로 다이어그램을 생성 할 수있을 수 있다고 제안했다. 이 작품은 PathWhiz의 개발을 주도. PathWhiz 레일에 루비 (http://rubyonrails.org, 버전 4.2.0) 웹 framewor를 사용하여 구현 하였다개체 관계, 외부 참조, 설명 시각화 사양과 화학 구조를 포함하는 경로 데이터를 모두 관리 할 MySQL을 관계형 데이터베이스 (https://www.mysql.com 버전 5.1.50)을 포함 케이. 프런트 엔드 웹 클라이언트는 에디터의 프런트 엔드 웹 프레임 워크로 Backbone.js (http://backbonejs.org, 버전 1.0.0)과 함께 레일에 루비에 의해 제어된다.

원래 인간의 전용 작은 분자 통로 데이터베이스 (SMPDB) (13)의 큐 레이션을 위해 개발, PathWhiz (14)는 이후 다른 많은 생물에 대한 경로 생성을 지원하고 일반적인 경로 이미지와 지식 데이터베이스 역할을 확장되었습니다. 특히,이 웹 도구는 신진 대사, 단백질 상호 작용, 분자 신호, 생리 학적, 약물 / 질병 경로를 포함하는 생화학 적 / 생물학적 경로의 전체 범위를 만들 수 있습니다. 이 경로 그리기 도구는 대부분의 다른 다릅니다세 가지 주요 경로 생성 도구 : 1)이 아니라 독립형 설치 가능한 소프트웨어 패키지보다 웹 서버이고; 2)의 용이 한 생성 및 화학 물질, 단백질, 핵산, 세포막, 세포 내 구조, 조직 및 기관의 인터랙티브 시각화를 지원; 3) 그것은 사용자가 쉽게 빌릴하여 "크라우드 소싱"경로 생성을 가능하게 만들거나 다른 사용자의 작업을 개선 할 수 있습니다. 웹 서버로서, 다운로드 할 수있는, 특정 플랫폼 소프트웨어 툴에 비해 여러 가지 장점을 갖는다. 특히, 임의의 플랫폼, 운영 체제 및 최신 웹 브라우저와 호환된다. 또한, (사용자가 자유롭게 추적하고 자신이 만든 경로의 접근을 제어하기 위해 "개인 계정"을 만들 수 있지만) 통로 작성을 시작하기 위해 등록하는 사용자가 필요하지 않습니다. 아마도 이것은 공구의 가장 매력적인 기능에 쉽게 추가 할 수있는 생물학 및 생화학의 상세 정도이며미리 렌더링 된 이미지의 팔레트와 단백질과 생화학 데이터의 광범위한 데이터베이스를 통해 어떤 경로. 이것은 모두 "비 예술가"와 "비 프로그래머가"쉽게 웹 호환 완전히 기계가 읽을 수있는, 화려한 심미적으로 만족하고 풍부한 상세한 경로를 만들 수 있습니다. PathWhiz 다른 경로 그리기 도구 사이의보다 상세한 비교가 표 1에 제공된다.

인기 생명 과학 데이터베이스의 수는 이미 온라인, 상호 작용하는 경로 다이어그램을 데이터베이스 특정 만들려면이 경로 그리기 도구를 사용하고 있습니다. 예를 들어, 대장균 대사 체 데이터베이스 (ECMDB) (15)는 최근 웹 기반 도구를 사용하여 그린 이상 1,650 경로와 그 경로 라이브러리를 업데이트했습니다. ECMDB의 각 경로는 현재 세부 대사 산물과 단백질 구조 묘사와 풍부한 컬러, 완전히 하이퍼 링크 이미지 맵뿐만 아니라 단순화 된 검은 색과 흰색 KEGG-1로 표시됩니다이케 와이어도. 이는 대규모 통로 업데이트 이전에 다른 대장균 대사 데이터베이스에 포함되지 않은 다수의 중간 대사 물질의 발견을 이끌었다. 예를 들면 인간의 대사 체 데이터베이스 (HMDB) (15)와 같은 다른 데이터베이스,뿐만 아니라 묘사와 대사 및 신호 전달 경로를 설명하는 PathWhiz 경로에 의존뿐만 아니라, 암과 같은 질병에 관련된 대사 변화를 묘사. HMDB 현재이 웹 도구를 통해 생성 (101) 대사 경로, 376 약물의 작용 경로, (233) 질병 관련 경로 16 신호 전달 경로 모두를 포함한다.

다음 프로토콜 PathWhiz 쉽게 복제 생성하고, 목적 및 애플리케이션의 다양한 생화학 적 경로를 전파하는 방법을 상세하게 설명한다.

Protocol

1. 통로 세대

  1. 현대의 웹 브라우저를 사용하여 http://smpdb.ca/pathwhiz로 이동합니다.
  2. 메뉴 표시 줄에서 하나 "저를보십시오!"를 선택 기존 계정을 사용하는 고객 (공개됩니다 그려진 경로), "로그인"을 "회원 가입"계정 (경로는 사용자가 편집 할 수 있습니다 그린)에 등록하거나 같은 도구를 사용합니다. , 1.2.1 단계로 이동, 계정을 등록하려면, 그렇지 않으면 1.3 단계로 이동합니다.
    1. 계정에 등록하려면 다음 "회원 가입"을 클릭 비밀번호 확인과 이메일, 이름, 소속, 도시, 국가, 8 자 최소 암호를 사용하여 양식을 작성하십시오.
  3. 자동으로 경로 인덱스로 리디렉션하지 않는 경우, 메뉴 바에서 "그리기"링크를 선택합니다. 이 인덱스 페이지는 기존 경로의 테이블을 표시합니다. 새로운 경로를 시작합니다 "새로운 통로"버튼을 클릭합니다.
  4. 통로의 이름 (예를 들어, TCA 사이클) 그려갑니다.
  5. t을 선택경로의 타 입 드롭 다운 목록 (예 : 질병 / 약물 / 대사 / 시그널링 / 생리)에서 그립니다. 화학적 경로뿐만 아니라 단백질 신호, DNA / RNA 경로, 또는 단백질 - 단백질 상호 작용의 경로를 생성 할 수있다.
  6. 검색 및 자동 완성 상자에 (예를 들어, 유형 대장균을) 유기체의 과학적인 이름을 입력하여 종을 선택합니다. 유기체의 이름이 드롭 다운 목록에없는 경우, 그렇지 않은 경우 1.7 단계로 진행, "새"버튼을 클릭하고 단계 새로운 유기체를 추가 1.6.5에 1.6.1을 따르십시오.
    1. (예를 들어 고릴라 고릴라) 및 일반 이름 (예 : 고릴라)의 과학적인 이름을 입력합니다.
    2. 진핵 또는 원핵 생물 (Prokaryote) 등의 드롭 다운 목록에서 종의 분류를 선택하고 NCBI 분류 (예 : 9593)에서 분류 ID를 입력합니다.
    3. 은 "종 만들기"버튼을 클릭합니다.
  7. comprehen을 입력통로에 대한 시브 설명입니다. 설명의 예를 들어 보조 파일 1을 참조하십시오. 설명 더 완벽하고 쉽게 그것은 검색 및 경로를 찾기 위해, 그리고 더 인기있는 통로는 사용자들 사이에있을 것입니다.
  8. 그렇지 않으면 1.9 단계로 이동 "참조 추가"버튼을 클릭하고 1.8.1 1.8.2에 단계를 수행하여 경로에 외부 참조를 추가합니다.
    1. (등. 게놈 넓은 식 분석 나타냅니다 예를 들어 PMC545700, 또는 강 Y를 (자동으로 인용 텍스트를 생성합니다)에 PubMed의 ID를 입력하거나 수동으로 인용 텍스트를 추가 (그리고 빈 PubMed의 ID 필드를 떠나) 그 대장균의 FNR K-12은 알 수없는 함수의 유전자의 큰 수를 조절 J. 세균학 187 (3) :.. 1,135에서 1,160 사이 도이 :. 10.1128 / JB.187.3.1135-1160 2005).
    2. 원하는 모든 참조가 추가 될 때까지이 과정을 반복합니다.
      주 : 대부분의 경우, 단지 하나 또는 두개의 참조가 필요하다. 그러나, 이상의 메타 데이터 하나의 CAN 추가, 더 인기있는 통로가 될 것입니다.
  9. 은 "통로 만들기"버튼을 클릭합니다. 흰색 그리드 화 캔버스 회색 메뉴 표시 줄에 표시됩니다. 도면이 일어나는 곳이다.
  10. "프로세스를 추가"링크를 클릭하고 첫 번째 프로세스의 시각화를 추가하는 "반응 추가"를 선택합니다. 예를 들어, 효소 구연산 합성 효소를 통해 구연산 옥 살로 아세트산으로의 전환을 나타내는 반응으로 시작한다.
    참고 : 프로세스가 생물학적 사건이나 활동이다. 반응, 전송 이벤트, 상호 작용 및 바인딩 이벤트 : 프로세스는 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 이 예에서, 반응이 도시되어 있지만, 동일한 원리가 어떠한 과정을 추가로 적용한다.
  11. 자동 완성 상자 (E · G. "옥 살로 아세트산"또는 "아세틸 CoA를")를 반응물, 제품 또는 효소를 입력하여 기존의 반응을 검색 할 수 있습니다. 원하는 반응을 찾기 위해 기존의 반응을 통해 스크롤을 선택하고 인트 똑바로 이동P 1.12, 또는, 원하는 반응이없는 경우, "새로운 반응"버튼을 클릭하고 데이터베이스에 새로운 반응 모델을 추가하는 단계 1.11.11에 1.11.1을 따르십시오.
    1. 새로운 반응 형태에서, 반응의 왼쪽에 반응물을 추가합니다 "왼쪽 요소 추가"버튼을 클릭합니다. 반응은 왼쪽과 오른쪽과 반응 방정식으로 기록됩니다.
    2. 화학 양론과 요소 유형 (화합물 / 단백질 단지 / 요소 컬렉션 / 핵산 / 바인딩 요소)을 선택합니다. 자동 완성 상자 (예 : "옥 살로 아세트산")의 이름으로 요소를 검색합니다. 원하는 요소를 선택합니다. 원하는 요소가 발견되지 않는 경우, '새로 만들기'버튼을 클릭하고 단계 1.11.2.1를 수행 1.11.3 단계로 이동하거나.
      1. 새 요소 양식에서 적절하게 기입하여 저장할 수 있습니다.
    3. "두 가지 이상의 화합물을 추가 (반응의 왼쪽에 관련된 모든 요소의 에이스 단계 1.11.1 및 1.11.2를 반복TYL 닐 -CoA "및"물 ").
    4. 드롭 다운 목록에서 경로의 방향을 선택합니다 (예를 들어, 왼쪽에서 오른쪽 방향의 화살표를 선택).
      참고 : 화살표 표현이 오른쪽에서 왼쪽으로, 왼쪽에서 오른쪽으로, 그리고 가역 등이 있습니다.
    5. 반응의 왼쪽 요소가 현재 완료와 함께, 제품을 추가하려면 "오른쪽 요소 추가"버튼을 클릭합니다.
    6. 단계 1.11.2과 화학 양론과 요소 유형을 선택합니다. 자동 완성 상자 (예 : "구연산")의 이름으로 요소를 검색하고 원하는 요소를 선택합니다. 원하는 요소가 발견되지 않는 경우 "새로 만들기"버튼을 클릭하고 단계 1.11.2.1을 따르십시오.
    7. 단계를 반복 반응의 오른쪽에 관련된 모든 요소에 대한 1.11.5과 1.11.6 (예 : "수소 이온 '과'코엔자임 A"를 추가).
    8. 반응물과 제품이 생성 된 후, 반응에 효소를 추가하려면 "효소 추가"버튼을 클릭합니다.
    9. 바다(예 : "시트 레이트 합성 효소를") 자동 완성 상자에 이름을 입력하여 효소 RCH하고 원하는 효소를 선택합니다. 효소가 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, '새로 만들기'버튼을 클릭하고 1.11.9.7에 1.11.9.1 단계를 수행합니다.
      1. 새로운 효소를 생성 할 때, 해당 탭 (: 구연산 합성 효소, 종 (種) : 대장균 예를 들어 이름)에있는 효소의 이름과 종을 채우기 위해 새로운 효소 양식을 사용하세요.
      2. 이 효소에 종 특정 정보 (즉, 서열 4 급 구조 정보)를 추가하기 위해 "단백질 추가"버튼을 클릭합니다.
      3. 화학 양론 입력하고 자동 완성 상자에 이름 (시트 레이트 합성 효소) 유전자 이름 (된 gltA), 또는 UniProt ID에 의해 단백질을 검색합니다. 원하는 단백질이 발견되지 않는 경우, '새로 만들기'버튼을 클릭하고 단계 1.11.9.3.1 다음 원하는 단백질을 선택하거나.
        1. 새 단백질 형태에서 적절하게 기입하고을 클릭합니다4;. 단백질 "버튼을 만들기 필수 필드는 이름과 UniProt ID를 포함하는 필드의 나머지는 선택 사항입니다..
      4. 필요한 경우, 단백질 변형을 추가하거나 보조 인자 효소하기 위해 "보조 인자를 추가" "수정 추가"및 / 또는 버튼을 사용합니다. 이 경우, 어느 쪽도 필요하지 않습니다. 적절하게 필드를 채우십시오.
      5. 효소로 세포 내 위치를 추가하기 위해 "생물 상태 추가"버튼을 클릭합니다.
      6. 자동 완성 상자 종, 셀 타입 및 / 또는 세포 내 위치를 입력하여 원하는 생물학적 상태 검색 (예, "대장균 세포 세포질"). 원하는 상태가 발견되지 않으면, "새"버튼을 클릭하고 1.11.9.6.1 단계로 진행, 원하는 상태를 선택하거나.
        1. 새 생명 주 양식에서 적절하게 기입. 종 등이 발견되지 않는 경우 1.6.1 1.6.5에 단계에서 상술 한 바와 같이, "새"버튼을 사용합니다. 일단 할네브라스카는 "생물학적 국가 만들기"버튼을 클릭합니다.
      7. 효소를 저장하기 위해 "효소 만들기"버튼을 클릭합니다.
    10. 필요한 경우 1.11.8 1.11.9에 반복 단계를 추가로 효소를 추가 할 수 있습니다.
      (그래서 긴 반응물과 생성물이 동일으로) 반응과 연관된 여러 가지 효소를 가질 수 있고, 효소가 동일한 상태 또는 생물학적 종에 속하는 필요가 없다 : 참고. 반응을 그릴 때이 표시되어야합니다 관련 효소의 어떤 선택하는 것이 가능하다.
    11. 새로운 반응을 저장하기 위해 "반응 만들기"버튼을 클릭합니다.
  12. 기존의 경우, 생물학적 상태 필드에 (이 특정 경로에 대한) 반응의 세포 내 위치를 지정합니다.
  13. (예 : 오른쪽 및 수평 왼쪽에서 선택) 초기 (오른쪽 왼쪽, 수평 / 수직으로 왼쪽에서 오른쪽으로) 목록 드롭 다운에서 반응을 렌더링하기 위해 원하는 방향을 선택합니다.
  14. 마우스 나 터치 패드를 사용하여 클릭하고 원하는대로 캔버스에 반응 요소의 위치를 ​​드래그. 재배치와 최근에 생성 반응의 반응 요소 (화합물, 가장자리 및 / 또는 효소)의 편집 단계 1.15.5에 1.15.1을 따르십시오.
    1. 에 의해 동시에 하나 이상의 요소 (화합물 에지 및 / 또는 효소)를 선택하거나 단일 클릭 하나씩 현재 선택에 추가하거나 끌어서 커서를 이용하여 모든 요소를 ​​선택하기 위해 각각의 소자 관련 요소를 주위에 상자. 선택한 요소는 붉은 색됩니다.
      1. 마우스 나 터치 패드를 사용하여 (일반적으로 캔버스의 중앙에) 원하는 지역에서 그 위치를 캔버스에서 선택된 요소를 드래그합니다. 그들에 두 번 클릭하거나 빈 캔버스를 클릭하여 요소의 선택을 취소합니다.
    2. 화학 화합물을 두 번 클릭화면의 우측에 표시하는 팝업 사이드 액세스하는 (이는 점선 회색 상자에 의해 포위 될 것이다). 템플릿, 생물학적 상태, Z- 인덱스 완전한 반응 세부 사항을 편집하려면이 기사를 사용합니다.
      1. 사용할 수있는 옵션에서 템플릿의 한 유형을 선택합니다 (대 중 또는 작은 화합물 시각화, 대형, 중형 또는 소형 의약품 시각화, 공동 인자 시각화, 간단한 아래, 왼쪽 오른쪽 또는 위쪽 시각화). 생물학적 상태를 추가하고 필요한 경우 Z- 색인을 편집 할 수 있습니다.
        참고 : 복합 유형, 약물 대 대사를 구분하는 것을 제외하고 그것은 전체 경로 전반에 걸쳐 일관성있는 템플릿의 유형을 유지하는 것이 가장 좋습니다.
    3. 단백질 / 효소를 두 번 클릭합니다 (화면 오른쪽에 표시됩니다) 팝업 사이드에 액세스 할 (그것은 점선 회색 상자에 의해 포위 될 것이다). 템플릿, 생물학적 상태, Z- 인덱스, 단백질 복잡한 세부 사항 및 전체 반응의 세부 사항을 편집하려면이 기사를 사용합니다.
      1. 사용할 수있는 옵션 (효소 모노머, 다이머 또는 테트라 머, 아니 라벨, 단백질 라벨 또는 소단위 라벨, 수송기, 수용체 또는 리프레)에서 템플릿의 한 유형을 선택합니다. 생물학적 상태를 추가하고 필요한 경우 Z- 색인을 편집 할 수 있습니다.
        참고 : 다른 색깔이 단백질을 구분하기 위해 제공된다; 기본 색상은 녹색으로 설정됩니다.
    4. 전체 프로세스에 대한 정보를 편집하려면 두 번 (그들은이 점선 회색 상자에 의해 포위 될 것이다) 그 요소 중 하나를 클릭하고 보조 메뉴 표시 줄 (회색)에서 "편집 선택한"링크에 액세스 할 수 있습니다. 두 가지 옵션이 표시됩니다 : "편집 <요소>"와 "수정 <공정>".
      참고 : "편집 <요소>"해당 요소의 사이드 바 사용자를 안내합니다. "편집 <프로세스>" "편집 자세한 사항은"프로세스가 렌더링되는 방향 (수평 / 수직 및 왼쪽 / 오른쪽)을 변경하는 옵션을 공개 할 것이다, 또는도 (가장자리를 다시 연결수평 / 수직 및 왼쪽 / 오른쪽). 편집 세부 사항 링크를 클릭하면 반응의 세부 사항과 모든 요소가 생물학적 미국, 템플릿, 및 z - 인덱스를 포함하여 한 번에 편집 할 수있는 화면으로 이어질 것입니다. 효소 첨가 또는 디스플레이로부터 제거하고, 필요하다면 요소의 가장자리가 숨겨 질 수있다. 예를 들어, 두 배의 수소 이온 요소를 클릭 한 다음 "편집 선택"을 클릭합니다. "편집 아세틸 -CoA + 옥 살로 아세트산 + 물 → 구연산 + 코엔자임 A + 수소 이온"위에 커서를 놓고 "편집 세부 사항"을 선택합니다. 각 화합물에 대한 생물학적 상태 (대장균, 세포, 세포질)를 추가합니다. 일단 완료 페이지 하단으로 이동하여 보라색 "업데이트 반응"버튼을 클릭합니다. 이미 반응과 관련된 전용 효소는이 단계에서 경로에 추가 될 수있다. 새로운 효소 반응 모델에 추가해야하는 경우, 원하는 반응을 찾아 (이하 "프로세스"탭 아래에) 반응 지수로 돌아가거기에 추가합니다.
    5. 한 번의 클릭 또는 더블 클릭을 통해 반응 가장자리를 편집합니다.
      1. 화합물과 단백질과 같은 방식으로 조작하는 반응 에지를 선택한다. 클릭하고 전체 가장자리를 이동 가장자리에 드래그합니다.
        주 : 시작점과 끝점은 클릭 에지 길이를 변경하는 드래그 할 수있다. 에지의 시작 / 끝 지점이 선택되면, 관련된 "손잡이"를 시작 / 끝 지점의 방향과 곡률을 제어하기 위해 조정될 수있다. 가장자리에 추가 노드를 추가하려면 모서리를 선택하고 나타나는 파란색 사각형을 확인합니다. 노드를 추가하고 노드를 제거 하단을 클릭하여 사각형의 위쪽 절반을 클릭합니다.
      2. 뾰족한 화살표, 블록 화살표,없이 화살표 옵션을주기 시작 / 종료 지점을 가장자리의 시작 / 끝 지점을 두 번 클릭합니다.
  15. 원하는 제 반응 인출되면, 상기 반응의 생성물을 선택 (예를 들어 시트르산)를 더블 클릭하여 (시스 코니 테이트 타제를 통해 -Aconitic 산성이 경우 구연산에)이 반응 생성물에 다음 공정을 추가하기 위해 (빨간색으로 색상의 변화를 알).
  16. 선택되면, "프로세스를 추가"탭을 클릭하고 "반응 추가"옵션을 클릭합니다.
  17. 반응을 추가하는 과정을 반복하여 (이 특정 예에서) TCA 사이클에 대한 다른 반응을 추가 (1.15-1.11 단계). 이 반응은 기존의 반응 생성물, 선택한 요소가 표시됩니다 만 포함 반응을 내장되고 있기 때문이다.
  18. 각각의 반응에 1.15 단계 1.11에 따라 TCA 사이클의 남은 반응을 추가합니다.
  19. 모든 반응이 추가되면 추가 "를 링크"비주얼 요소 추가 "를 클릭하고"추가 막 "중 하나를 선택하여 이러한 세포막, DNA, tRNA에, 세포 내 소기관, 기관, 조직, 줌 상자 또는 레이블 같은 시각적 요소를 추가 이미지 ","줌 상자를 추가 "또는"; 레이블 "옵션을 추가 시각적 요소를 추가하는 단계 1.20.4에 1.20.1을 따르십시오..
    1. 휴대 멤브레인을 추가 "막 추가"옵션을 클릭합니다. 더블 사이드 바에 액세스 할 수 클릭하여이 멤브레인을 편집합니다. 사이드 바에있는 템플릿 필드에 멤브레인의 유형을 선택합니다. 박스형 멤브레인을 렌더링하기 위해 "밀폐 막"옵션을 선택합니다.
    2. 현재 PathWhiz 데이터베이스에서 기존의 이미지를 추가 할 수있는 "이미지 추가"옵션을 클릭합니다 (표준 이미지는 장기, 세포 기관 및 조직을 포함한다). 더블은 사이드에 액세스 할 수 클릭하여 이미지를 편집합니다. 편집 옵션이 단정하고 Z- 인덱스와 깊이 스케일링을 포함, 위 / 아래 확장 확장하고, 왼쪽 / 오른쪽으로 회전 돌립니다.
    3. 특정 이미지에 줌 상자를 추가 할 수있는 "줌 상자를 추가"옵션을 클릭합니다.
    4. 텍스트 레이블을 추가 할 수있는 "라벨 추가"옵션을 클릭합니다. 이중 그것의 사이드에 액세스 할 수 클릭하여 라벨을 편집합니다. 편집 옵션이 포함 레이블 템플리트, 텍스트,Z- 인덱스.
      참고 : "공허 요소 추가"링크는 모든 프로세스와 연관되지 않은 캔버스에 외부 화합물, 단백질, 핵산, 요소 컬렉션, 또는 가장자리를 추가하기위한 옵션을 제공합니다. 이러한 요소는 캔버스의 왼쪽 상단 모서리에 처음 표시됩니다. 그들은 사용자가 원하는 요소를 선택하고 상기 소자의 시각화 세부 사항을 변경할 수있는 사이드 바에서 편집 할 수 있습니다와 같은 임의의 요소를 나타납니다. 이 요소는 통로 깔끔함을 유지하기 위해 진공의 새로운 요소를 추가하기 전에 통로에 도입되어야한다. 진공의 요소만을 시각적 이해를 돕기 위해 의미 (즉, 전사시의 tRNA 복수의 존재를 나타내는) 및 적분 처리 구성 요소를 나타내는 데 없다. 그들은 단지 시각화에 표시됩니다 및 기계 판독 형식 (BioPAX, SBML, SBGN, (PWM1)에)에 포함되지 않기 때문에 아껴서 사용해야합니다.
  20. 서브 pathwa 추가"프로세스를 추가"링크를 클릭하고 "하위 통로 추가"옵션을 선택하여 y를.
    주 : 1.18 단계 1.16에 설명 된대로 하위 경로도 같은 방식으로, 기존의 반응에 연결 할 수 있습니다. 서브 경로의 첨가는 크고 복잡한 경로의 복잡성을 줄일 수있다. 이들은 또한 공지 된 경로 사이의 연결에 관한 추가 정보를 제공하는데 사용될 수있다.
  21. 자동 완성 상자의 하위 경로 이름을 검색합니다. 이미이 경로에 대해 정의 된 전용 서브 경로는이 새로운 경로입니다 따라서 경우, 자동 완성 상자에 나타납니다, 더 하위 경로가 표시되지 않습니다. 원하는 하위 경로가 존재하지 않는 경우, "새 하위 통로"버튼을 클릭하고 1.22.3에 단계 1.22.1를 따릅니다.
    1. 서브 경로 유형 (하위 통로 / 억제 하위 통로 / 하위 통로 활성화)을 선택합니다.
    2. 서브 경로 이름을 입력합니다.
    3. 부가 반응물 및 자극과 동일한 방식으로 서브 - 경로에 대한 입력 및 출력 요소를 추가반응에 ucts을 (위 1.11.1 1.11.3에 단계).
      주 : 서브 경로는 적어도 하나의 입력 또는 출력 요소를 가져야한다. 이는 반응이 연결되는 것과 동일한 방식으로, 통로의 다른 프로세스에 연결 (1.16 1.18 상기 단계) 할 수있다.
    4. 은 "하위 통로 만들기"버튼을 클릭합니다.
  22. '기타'링크를 클릭하고 "변경 캔버스 크기"옵션을 선택하여 경로 다이어그램의 캔버스 크기를 조정합니다. 캔버스 크기를 변경하려면, 단계 1.23.3에 1.23.1을 따르십시오.
    1. "새 높이"필드 이에 따라 "새 폭"필드에 입력합니다.
    2. 캔버스 증가 또는 "앵커"절에서 제공하는 그리드의 해당 버튼을 클릭하여 크기가 감소해야하는 방향으로 원하는 방향을 선택합니다.
    3. "업데이트 캔버스 크기"버튼을 클릭합니다.
  23. 또한, 자동으로 캔버스의 크기를 조정합니다. 통로가 완료되면, C"기타"링크를 핥아 및 옵션을 "경로에 맞춤 캔버스"을 선택하십시오. 이 자동으로 기존 경로 요소 주변에 캔버스를 손질합니다.
  24. 통로가 완료되면 "통로"링크를 클릭하고 "내보내기 및보기"옵션을 선택합니다.
  25. "화상에 대한 배경 컬러"를 사용 옵션은 이미지의 배경 색상으로 파란색 또는 흰색 중 하나를 선택합니다.
  26. 예 또는 아니오 "또한 단순화 된 버전을 생성?"에 대한 선택 선택권. 예를 선택한 경우 KEGG 형 와이어도 자동적으로 경로에 대해 발생된다.
  27. '이미지 파일을 생성 "버튼을 클릭합니다.
    주 :이 경로에 대한 다른 데이터 교환 형식 화상 파일을 생성한다. 이미지는 경로가 업데이트 될 때마다 다시 생성해야하며,이 몇 분 정도 걸릴 수 있습니다.
  28. 이미지가 생성되면, 완전히 하이퍼 링크, 높은 해상도 경로를 보려면은 "뷰어"버튼을 클릭브라우저 방식의 이미지입니다.
    참고 : 자신의 이미지가 생성 된 이후에 "쇼 뷰어"버튼은 경로 나타납니다. 이 뷰는 다양한 데이터 교환 및 이미지 형식으로 경로를 다운로드 할 수있는 링크가 포함되어 있습니다.

2. 통로 복제

참고 : 통로 복제는 추가 편집이나 수정을위한 템플릿 역할을 할 수 있도록 PathWhiz의 라이브러리에서 기존 경로를 가지고 그것을 복제 할 수있는 빠르고 쉬운 경로입니다. 통로를 복제하려면 아직 수행되지 않은 경우에 로그인 할 단계 1.3-1.1을 따르십시오.

  1. 메인 메뉴 바의 "진학"을 클릭하여 이미하지 않을 경우이 통로 인덱스로 이동합니다. 원하는 경로 검색은 검색 창에 이름을 입력하고 '검색'버튼 (예 : "TCA 사이클")를 클릭하여 복제 할 수 있습니다.
  2. 통로를 찾은 것은 (예 : "TCA 사이클")을 복제, 클릭 할 수있는 녹색 "복제"하지만,톤.
  3. 원하는 (예를 들어 유형 "TCA 사이클 연습."두 개의 경로가 동일한 이름을 가질 수있는 경우 경로의 이름을 편집합니다.
  4. 통로에 대한 새로운 또는 다른 설명을 입력합니다 (단계 1.7 참조).
  5. 통로에 신규 또는 다른 참조를 추가하려면 "참조 추가"버튼을 클릭하고 위의 단계 1.8을 따릅니다.
  6. 은 "통로 만들기"버튼을 클릭합니다. 통로가 구축되는 동안 보라색 진행 휠이 나타납니다. 이 프로세스는 경로의 크기에 따라 수 분 이상이 걸릴 수도있다.
  7. 편집 또는 1.22로 단계 1.10를 사용하여 경로에 원하는 요소를 추가 할 수 있습니다.
  8. 팔로우 완료 및 경로를 내보낼 1.29로 1.23 단계를 반복합니다.

3. 통로 전파

참고 : 통로 전파은 하나의 유기체에 대한 PathWhiz의 라이브러리에서 기존 경로를 취할 수 (예를 들면 대장균)과 서로에 대한 유사한 경로를 만들 수있는 빠르고 쉬운 경로입니다유기체 (예 : 황색 포도상 구균). 이 프로세스는 검색 및 E. 콜라이 단백질 S. 구균 단백질을 치환 및 S. 구균 단백질 또는 유전자 전체 경로를 재생하는 것을 포함한다. 단계 위의 2.2-2.1를 수행하여 경로의 시작을 전파합니다.

  1. (이 경우 TCA 사이클)에 전파되는 경로를 찾아 "연락처보기 '버튼을 클릭합니다.
  2. 오른쪽 상단 모서리에있는 "전파"버튼을 클릭합니다.
  3. 전파 양식에서 기존의 경로가 변환됩니다 할 수있는 종을 식별하기 위해 "종 추가"버튼을 클릭합니다. 더 많은 종류가 있지만, 여러 종류의 이상, 변환 시간이 추가 될 수있다.
  4. 기존 종족에 대한 검색 또는 위의 단계 1.6.5에 1.6.1 다음과 같은 새로운 종을 추가합니다.
  5. 원하는 경우, 단백질 상 동체를 찾기위한 유사성 임계 값을 결정하기 위해 E 값을 변경. 은 "검토 단백질에 대해 예를 선택하거나 아니오 만"옵션 (이 UniProt 단백질 생성 된 경로에서 사용되어야 하는지를 나타낸다).
  6. 은 "전파 통로"버튼을 클릭합니다.
  7. 팝업 창에서 "OK"버튼을 클릭합니다.
    주 : 경로가 전파되는 동안 보라색 진행 휠이 나타납니다. 이 프로세스는 통로의 크기 및 초기 경로가 전파되고있는 종의 수에 따라 수 분 이상이 걸릴 수도있다.
  8. 전파가 완료되면 두 번째 팝업 창이 나타납니다. "OK"버튼을 클릭합니다. 이것은이 전파에서 생성 된 모든 새로운 경로를 나타내는 인덱스를 생성합니다.
  9. 이 지수에서, 경로 정보를 확인하고 확인하고 새로운 경로의 각을 편집 할 수있는 "그리기"버튼을 클릭합니다.
  10. 편집 또는 1.22로 단계 1.10를 사용하여 경로에 원하는 요소를 추가 할 수 있습니다.
  11. 팔로우 완료 및 경로를 내보낼 1.29로 1.23 단계를 반복합니다.

4. 편집기존 통로

추가 또는 경로에 대한 잘못된 정보가 수정해야 할 경우에 기존 경로에 대한 새로운 정보가 있습니다 참고. 기존 경로를 편집하려면 로그인 할 단계 1.3-1.1를 수행하여 시작합니다.

  1. 메인 메뉴 바의 "진학"을 클릭하여 이미하지 않을 경우이 통로 인덱스로 이동합니다.
  2. (이 경우는 "TCA 사이클"에서) 편집 할 수있는 경로를 찾습니다. 이미지를 편집 할 경우 설명 또는 참조 편집 할 경우, "편집"버튼을 클릭하여 "그리기"버튼을 클릭합니다.
    1. 이미지를 편집하려면 다음은 위의 1.29-1.10 단계를 반복합니다.
    2. 통로의 설명이나 참조를 편집하려면 단계 1.8-1.4를 수행하여 변경 사항을 저장이 완료되면 "업데이트 통로"버튼을 클릭합니다.
  3. 1.28에 단계 1.25를 수행하여 변경 사항을 업데이트하기 위해 이미지를 다시 생성합니다.

5. 통로보기 및 DownloadiNG

참고 :이 웹 기반 도구를 보거나 다른 응용 프로그램을 다운로드 할 수 있습니다주의 깊게 그려 편집 경로의 수천을 포함하고 있습니다. 통로를 보거나 다운로드하려면 1.1 1.3에 로그인 할 수있는 단계를 수행합니다.

  1. 메인 메뉴 바의 "진학"링크를 클릭합니다 (이미 거기 경우) 경로 인덱스로 이동합니다.
  2. (이 경우, TCA 사이클) 다운로드 할 수있는 경로를 찾아 "연락처보기 '버튼을 클릭합니다.
  3. "연락처보기 뷰어에서"라벨 옆에 원하는 PathWhiz ID와 보라색 버튼을 클릭 (하나 이상의 ID가있을 수 있습니다).
  4. 사이드 바의 '다운로드'탭을 클릭합니다.
  5. 다양한 파일 형식의 경로를 다운로드하려면 하이퍼 링크를 클릭합니다.

Representative Results

이 논문에 설명 된 웹 서버의 주요 경로 생성 도구는도 1 및도 2에 도시되어있다. 각 탭에서 제공하는 메뉴 옵션도 표시됩니다. 도 3 및도 4는 경로 생성 프로세스의 스크린의 세트를 제공한다. 도 5는 반응 생성 프로세스 스크린의 세트를 제공한다. 그림 6은 온라인 경로 뷰어 및 메뉴를 보여줍니다.

PathWhiz 다양한 콘텐츠 유형 및 스타일로 경로를 생성하는데 사용될 수있다. 이들은 "전통적인"대사 경로 (도 7), 질병 및 부작용을 나타내는 약물 경로 (도 8) 및 약물 반응 (도 9)뿐만 아니라, 신호 전달 경로 단백질 (도 10)을 포함한다. 진학은 풍부한 상당한 biolo으로 착색 될 수있다학적 세부 사항 또는 간단한 흑백 표현 (그림 11)로 변환 할 수있다. 완료되면,이 경로는 대화 형 경로 뷰어 (그림 6)에서 볼 이미지로 다운로드하거나, 추가 분석을 위해 여러 가지 기계 판독 데이터 교환 형식으로 내보낼 수 있습니다. 다른 데이터 교환 포맷의 품질 원래 경로를 그릴 때, 입력 데이터의 품질에 의존한다는 것을주의. 예를 들어, 더 반응 세부 사항 (예 : 화학 양론, 생물학적 상태)를 추가하면보다 포괄적 인 BioPAX를 생성합니다. 한편, 경로는 SBGN-ML에 중복 글리프를 생성 할 수있다 (예 : 바운드 요소 또는 단백질 복합체를 보여주는 등 시각적 인 이유에 대한) 요소를 중복으로 그려.

그림 1
그림 1 : 통로 편집기 인터페이스입니다. 에디터 인터페이스 콤포넌트입니다상단 메인 메뉴 바, 보조 메뉴와 격자 캔버스 : 3 메인 섹션 나오지. 상단 메인 메뉴 바 (보라색),보고, 편집하고, 경로 요소를 만들 수있는 링크를 제공합니다. (회색) 하부 보조 메뉴 표시 줄 추가 및 반응, 상호 작용, 운송 프로세스, 하위 경로, 화합물, 단백질, 핵산,뿐만 아니라 세포막, 세포 /로 현재 경로 다이어그램의 시각적 통로 요소를 수정하는 링크를 제공합니다 세포 내 이미지, 줌 박스, 라벨. 이 메뉴는 선택된 요소의 편집 또는 캔버스의 편집을 허용하는 두 개의 탭이 포함되어 있습니다. 반응 경로 및 프로세스를 추가 할 경우 메뉴 표시 줄 아래의 격자 흰색 캔버스입니다. 줌 상자는 이미지에서 선택된 영역의 확대를 나타내는 시각적으로 작동합니다. 그것은 다시 꽤 큰 사각형에 연결되어있는 작은 사각형으로 구성되어 있습니다. 사변형 하나가 제를 추가 할 수있는 캔버스로서 작동하는 동안 작은 사각형은 확장 또는 확대하는 영역에 배치(작은 사각형에 의해) 선택 영역에서 일어나는 전자의 반응. 이중 그것의 사이드에 액세스 할 수 클릭하여 줌 상자를 편집합니다. 편집 옵션은 템플릿, 색상 및 Z- 인덱스에 대한 드롭 다운 목록을 포함한다. 줌 상자의 렌더링 방향은 위쪽을 선택하여 변경할 수 있습니다, 오른쪽, 템플릿 탭에서 왼쪽 또는 하단. 줌 박스를 선택하면, 검정색 원은 크기 조정 및 다른 줌 상자 성분 포맷으로 드래그 할 수있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 : 통로 편집기 메뉴. 에디터 메뉴는 프로세스와 요소를 추가 할뿐만 아니라, 기존의 요소와 캔버스를 편집 할 수있는 옵션을 제공합니다. (가) "통로"링크는 '수정 세부 사항 "옵션을 제공하며, "내보내기 및보기". "내보내기 및보기"옵션은 이미지 파일의 생성 또는 재생을 허용하면서 "편집 세부 사항"옵션은 경로 설명 및 참조 편집을 허용합니다. (나) "프로세스를 추가"링크 이벤트, 전송 이벤트를, 반응, 상호 작용을 추가 바인딩 옵션을 제공, 반응은 캔버스에 전송, 또는 하위 경로를 결합. (다) "공허 요소 추가"링크는 화합물, 단백질, 핵산, 요소 컬렉션, 또는 캔버스에 에지를 추가하는 옵션을 제공합니다. 이러한 요소는 캔버스의 왼쪽 상단에 표시됩니다. 임의의 요소는 사용자가 원하는 요소를 검색 또는 상기 요소의 세부 사항을 변경할 수있는 팝업 사이드 바, 함께 캔버스에 표시됩니다. 이 요소는 통로 깔끔함을 유지하기 위하여, 진공의 새로운 요소를 추가하기 전에 통로에 도입되어야한다._upload / 54869 / 54869fig2large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3 : 통로 색인 양식. 통로 지수는 특정 경로를 조회하기 위해 현재 기존 경로의 수집 및 검색 창을 제공합니다. 경로는 인덱스 테이블의 상단에있는 필터 막대를 사용하여 이름, 유형, 종류 및 작성자에 의해 필터링 할 수 있습니다. 그들은 또한 페이지 상단의 검색 창을 사용하여 이름을 검색 할 수 있습니다. "고급 검색"을 열면 생물학적 상태, 유형, 종, 화합물 및 단백질의 조합에 의해보다 구체적인 검색을 할 수 있습니다. 고급 검색을 사용할 수있게 AND, OR 및 NOT 논리 연산자가 복잡한 질의를 생성하기. "연락처보기", "편집", "그리기", "파괴"와 "복제"각 경로는 5 버튼이 포함되어 있습니다. "연락처보기"버튼을뷰어를 사용하여 경로로 볼 수 있습니다. "편집"버튼은 이름, 유형, 종, 설명 및 대한 참조를 포함하여 경로 메타 데이터를 편집 할 수 있습니다. 은 "그리기"버튼을 눌러 경로를 포함하는 캔버스를 편집 할 수 있습니다. (사용자가 권한이있는 경우) "파괴"버튼을 데이터베이스에서 경로를 제거 할 수 있습니다. 은 "복제"버튼을 선택한 경로의 복제를 할 수 있습니다. 은 "이전"과 "다음"버튼은 사용자가 경로의 페이지를 탐색 할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
그림 4 : 새로운 통로 양식을 만듭니다. "새 통로"버튼 (그림 3 참조) 여기에 표시된 경로 양식으로 연결됩니다. 이 양식은 포함통로의 이름, 유형, 종류 및 설명에 대한 필드. "새 통로"버튼 하나가 기존의 경로에서 시작 참조를 추가 할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5
그림 5 : 새로운 반응 양식을 만듭니다. "프로세스를 추가"링크는 사용자가 이러한 반응 또는 바인딩 이벤트로, 새로운 프로세스를 추가 할 수 있습니다. 프로세스를 추가 반응 시각화가 생성 다이어그램을 경로에 추가 될 수있는 반응 모델을 생성한다. 반응 모델 및 시각화는 별도의 엔티티입니다. (a) 반응 장 허가는 반응물, 생성물, 또는 효소에 의해, 기존의 반응을 검색. 검색 및 기존 biologica을 선택 생물학적 상태 필드 허용난 상태입니다. 반응이 선택되면, 해당 효소는 효소 자동 완성 상자를 표시합니다 "효소 추가"버튼을 사용하여 추가 할 수 있습니다. 렌더 옵션들은 반응 렌더링 할 방향을 선택할 수있는 사용자의 수. 새로운 반응 요소와 효소를 추가 할 수있는 새로운 반응 양식으로 인도하는 (b)는 "새로운 반응"버튼을 통해 생성 할 수 있습니다. 모든 필드가 채워지면, 반응은 "반응 만들기"버튼을 통해 생성 할 수 있습니다. 하나는 경로 일러스트 레이터를 종료해야하는 기본 반응 모델을 편집하려면, 반응 지수로 이동하여 찾아 거기에 반응을 편집 할 수 있습니다. 데이터 불일치 실수 기존 경로 변경을 방지하기 위해, 반응물 / 제품을 변경하거나 이미 존재하는 경로의 시각화가있는 경우 반응 모델로부터 효소를 분리하는 것은 불가능하다. 따라서, 반응 모델을 편집하면 자동으로 기존의 반응을 업데이트하지 않습니다시각화. 하나는해야 반응 모델을 변경하려면 변경 사항을 표시하기위한 통로도에 해당 시각화를 다시 추가합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 6
그림 6 : 통로 뷰어. 오른쪽 상단 뷰어 인터페이스 버튼은 기본 탐색, 줌 및 화면 전환 작업을 제공합니다. 중앙 뷰포트 클릭하고 드래그, 또는 마우스를 사용하여 확대하여 탐색 할 수있는 경로를 표시합니다. 표시되는 경로의 요소는 다른 경로 및 데이터베이스 (예 : HMDB, DrugBank, UniProt)에 하이퍼 링크되어 있습니다. 사이드 메뉴 바는 사용자가 제공 한 참조와 경로에 대한 설명을 표시합니다. 사이드 메뉴도 탭 "강조", "분석"을 표시 "수행wnloads "및"설정 ".은"하이라이트 "탭 화합물, 효소 선택과 빨간색으로 강조 표시 할 수 있습니다.은"분석 "탭 실험 농도 데이터를 입력 할 수 있으며, 다음 색 그라데이션을 사용하여 경로에 매핑된다. '다운로드'탭은 해당 다운로드 이미지 파일 및 데이터 교환 파일에 대한 링크를 제공합니다. PNG 파일은 작은 비 벡터 이미지 파일입니다. SVG + BioPAX 링크가 기계 가독성을 위해, 내장 BioPAX으로 큰 벡터 이미지 파일을 제공합니다. BioPAX, SBML, SBGN 및 (PWM1)에 링크는 다른 기계 판독 형식을 제공합니다. "설정"탭이 표시되는 경로 이미지를 시각적으로 사용자 정의 할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 7
그림 7 : 대사 경로의 이미지. 이것은 특정 화합물 (D 세린)의 생합성 및 분해를 설명하는 "전통적인"대사 경로의 일례이다. 주요 대사 물질은 캔버스 반응 및 수송 화살표 (에지) 통로의 흐름을 표시의 중심에 위치된다. 가장자리와 요소를 자동으로 할 수있다 "스냅"함께, 연결되어 있습니다. 요소는 점은 요소면에 투명 빨간색 원으로 표시됩니다 스냅인 가장자리 시작 / 종료 지점은 가장자리 끝 투명 회색 원으로 표시됩니다. 선택하면 스냅 점 이상 공중 선회 투명 녹색 및 녹색으로 켜십시오. 점 스냅 가장자리 시작 / 종료 또는 요소 중 하나를 클릭 첫째, 요소에 에지를 고정하기 위해 (이 녹색으로 변합니다). 그런 다음 가장자리 시작 / 종료 또는 연결해야하는 요소 스냅 점을 클릭합니다. 가장자리가 자동으로 스냅 점에 자신을 연결하며, unti했다 연결되어있는(더블 클릭 가장자리 멀리 종점 드래그하거나 다른 스냅 점에 연결함으로써)가 제거 된 L. 주위 가장자리를 이동하려고 할 때이 의도하지 않은 결과를 초래할 수 있기 때문에 실수 스냅 점을 선택 염두하는 것이 중요합니다. 선택한 스냅 점의 녹색으로 컬러가 현재 선택한 점 스냅 사용자에게 경고하는 것을 의미한다. 스냅 점은 그들에 두 번 클릭하여 선택을 취소 할 수 있습니다. 가장자리는 원래의 요소에 다시 연결 할 수 있습니다. 에지가 선택된 경우, "편집 선택"메뉴 링크 및 "에지 편집"링크를 방문. 이것은 자동으로 다른 방향으로 가장자리를 연결하는 옵션을 가져올 것이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 8 <BR /> 그림 8 : 질병 통로 이미지입니다. 이 질환 (사르코 Oncometabolite 경로)에 의해 영향을받는 기관을 나타내는 질환 경로의 일례이다. 추가 이미지 요소 증감 대사 산물 농도와 그 축적 또는 방출을 묘사하기 위해 사용된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 9
그림 9 : 약 통로 이미지입니다. 이는 약물 대사 기관 (이부프로펜 통로)을 나타낸다 약물 경로의 일례이다. 약물 대사를 둘러싼 칼라는 일반적으로 핑크로 도시된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


그림 10 : 단백질 신호 전달 통로의 이미지. 이는 다른 단백질 (EGFR 통로) 간의 반응 신호의 컬렉션을 표시하는 신호 전달 경로의 일례이다. 단백질은 여러 색상으로 도시 될 수 있으며 단백질 이름 또는 서브 유니트 이름 중 표현 될 수있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 11
그림 11 : 단순 통로 이미지 대 다채로운. 다채로운 경로는 하나 흰색 또는 파란색 배경의 (a)에 풍부한 생물 컨텍스트를 생성 할 수 있습니다. 엽산 대사는 여기에 도시되어있다. 단순, KEGG 같은 경로는 g 할 수 있습니다단순한 흑백 표시 (b)를 사용 enerated. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 12
그림 12 : 최적 인 통로 이미지입니다. 차선 경로 (TCA 사이클)의 모습을 묘사 한 이미지. 중복 요소와 교차 모서리는 통로가 이해할 수 있도록. 반응 요소가되지 신중하게 또는 올바르게 캔버스에 조작하는 경우에 발생할 수 있습니다. 요소를 조작하는 여러 이미지의 불일치로 연결 화합물 (대형, 중형, 소형 복합 시각화 또는 약물 시각화, 공동 인자 시각화, 간단한 아래, 왼쪽 오른쪽 또는 위쪽 시각화)에 대한 두 개 이상의 다른 템플릿 유형이 있습니다. 템플릿 유형은 단계 1.15에 표시됩니다. 일을 연결하지 않음즉 가장자리는 경로의 불량한 해석 이어지는 화상의 흐름에 영향을 미친다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

PathWhiz VANTED PathVisio 통로 도구 VisANT
웹 서버 아니 아니 아니 아니
설치 프로그램 아니
단백질 진학 아니
대사 경로
PNG / JPG로 저장 아니 아니
HTML로 저장 아니 아니 아니
SVG로 저장 아니
PDF로 저장
BioPAX로 저장
SBML로 저장
SBGN-ML로 저장 아니 아니
식별자 매핑
막 렌더링 아니 아니 아니 아니
소기관 렌더링 아니 아니 아니 아니
장기 렌더링 아니 아니 아니 아니
색상 풍부한 이미지 아니 아니 아니 아니
통로 설명 아니 아니 아니
통로 DB 링크 아니 아니
통로 추론 아니 아니 아니
EXPT. 데이터 오버레이 아니 아니
통로 분석 아니

표 1 : 비교 기능. 몇 가지 일반적인 경로 편집 / 렌더링 도구의 기능 비교.

보충 파일 1 : PathWhiz 통로에 대한 TCA 사이클 설명의 예. 정액 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

Discussion

간단한 대사 경로 (TCA 사이클)를 생성하기위한 여기에 설명 된 프로토콜은 종 머신 판독 생물학적 복잡한 경로를 다양하게 생성하도록 구성 될 수있다. 또한,이 프로토콜은 하나의 복제 또는 다른 사용자가 만든 기존의 경로를 전파 할 수있는 방법에 대해 설명합니다. 이러한 도구를 사용하여 경로를 구성하는 요소를 중첩하여 연결되어, 각각의 반응, 상호 작용, 반송 프로세스, 서브 경로의 반복 단계별 첨가를 필요로한다. 이 모든 퍼팅 함께 하나가 상당한 생물학적 상세하고 유용한 생물학적 컨텍스트를 제공 다채로운 시각적으로 기쁘게 경로 다이어그램을 만들 수 있습니다. 이 프로토콜에서 설명하는 단계는 상대적으로 간단하며, 그것은 경로도를 작성하는 데 걸리는 시간은 통로의 크기 및 복잡성에 따라 달라진다. 실제의 비트와 함께, 대부분의 개인들은 15-20 반응 이루어지는 고품질 경로도를 렌더링하거나을 처리 할약 15 분에 라 여러 세포 성분. 브랜드의 새로운 사용자는 유사한 크기와 복잡성의 경로를 생성하는 데 30 ~ 40 분까지 걸릴 수 있습니다. 통로를 생성하는 데 필요한 시간은 반응 / 렌더링해야 할 프로세스의 수와 거의 선형 적이다.

이 웹 기반 도구를 통해 높은 품질의 경로를 만드는 것은 품질과 세부 사항 소스 재료 (도서, 온라인 데이터베이스, 실험 데이터, 손으로 그린 ​​스케치에서 경로)와 경로 "아티스트"의 까다 로움에 따라 달라집니다. 이 섹션은 반응 요소 (반응물 / 제품, 효소, 가장자리, 이미지, 줌 박스, 라벨의 작성 및 편집을 설명하기 때문에 높은 품질의 경로 다이어그램, 섹션 1.11, 1.15 및 프로토콜의 1.20에 특히주의를 기울여야한다 생성하고자하는 사람들, 그리고 막). 최상의 경로 다이어그램 지능적 B 검색된 포함한 가능한 통로만큼 기존 정보를 표현한다 아말감ooks, 포스터, 신문, 온라인 데이터베이스. 높은 품질의 경로를 생성하는 또 다른 핵심은 신중하게 (섹션 프로토콜의 1.11를 통해) 반응을 작성하기 전에 반응의 정확성을 확인하는 중입니다. 각 종족에 대한 올바른 (이미 PathWhiz의 큰 데이터베이스에있는 많은의) 참여 시간과 반응물, 제품을 보장하기 위해 노력하고, 효소되어가는 것은 매우 중요하다. 이 반응의 셀룰러 위치 인식하고 올바른 생체 컨텍스트를 제공하기 위하여 주요 세포 또는 세포 내 성분을 포함하는 것이 중요하다. 이는 검사 및 UniProt 등의 온라인 데이터베이스를 통해 반응을 확증하여 수행 할 수 있습니다. 크게 오류를 줄일 생성되는 경로의 거친 손으로 그린 ​​스케치와 드로잉 또는 렌더링에 소요되는 전체 시간과 함께 손에 필요한 모든 정보를 가졌어요.

예상 할 수 있듯이, 더 크고 더 복잡한 경로는 partic을 렌더링하는 데 시간이 더 걸릴 것입니다ularly 원하는 요소와 프로세스는 PathWhiz 데이터베이스에없는 경우. 더 큰 경로로 작업하면 작업 사이의 긴 지연을 방지하기 위해, 세이브 설명서에 자동 저장 모드로 전환하는 것이 현명하다. 통로를 복제 할 때 발생 될 수있는 경로가 경로 내의 요소의 수에 따라 달라, 시간은 사용자가 기다리는 것이다. 대부분의 경로는 약 1 ~ 2 분에 복제 할 수 있습니다. 통로를 전파 할 때 PathWhiz은 BLAST (17) 순서가 종 사이의 동종 효소를 검색 하시나요 사용하기 때문에, 새로 전파 경로의 성공적인 렌더링, 두 종류가 얼마나 비슷한에 따라 달라집니다. BLAST는 효소의 더 많은 수에서 실행해야하므로 더 큰 경로는 전파 속도가 느려집니다. 크게 서로 다른 종 사이의 경로를 전파 (효모와 인간 사이에 말을)하려고하면 경로가 알려지지 않은 단백질의 숫자로 렌더링되는 발생합니다. 이 "먼"페이지ropagated 경로는 일반적으로 추가적인 수동 편집이 필요합니다. 때문에 경로 다이어그램과 통로에 가져 할 수있는 세부의 시각적 특성으로는 (> 이십인치 또는> 50cm) 합리적으로 대형 스크린이있는 컴퓨터와 좋은 인터넷 연결을 작동하는 것이 좋습니다 항상 (> 5 Mbps의).

렌더링 또는 스크린 리프레쉬의 문제가 발생하는 경우, 사용자는 문제의 소량을 수행 할 수있다. 크고 복잡한 경로를 업데이트하는 데 시간이 너무 오래 걸리는 경우, 사용자는 페이지를 새로 고침 할 수 있습니다. 예상대로 경로가 전파되지 않는 경우, 사용자는 모든 요소가 제대로 표시되어 있는지 확인하기 위해 몇 가지 수동 편집을 수행 할 수 있습니다. 반응의 요소가 표시되지 않은 경우 또한,보다 구체적인 예를 들어, 사용자는 모든 요소 또는 효소가 적절하게 선택되고 가장자리가 숨겨지지 않습니다 있는지 확인 할 수 있습니다. 문제가 발생했을 경우 메인 헤더의 '도움말'링크가 유용 할 수있다. 튜토리얼입니다은 "자습서"탭 및 사용자 설명서에 따라 사용할 수는 "사용 설명서"탭에서 사용할 수 있습니다. 모두 자세히 도구의 많은 기능을 설명합니다. 가이드 나중에 같은 사용자가 경로를 고정 할 때 같은 특정 기능에 대한 잠재적 인 제한을 해결하거나 설명하는 데 사용 될 수 있으며, 사용자가 편집하고자하는.

이 프로토콜을 통해 첨부 된 도면에 제공된 예를 통해 강조된 바와 같이,이 도구는 모든 (또는 대부분의) 다른 경로 그리기 도구 (표 1 참조)에서 찾을 수없는 독특한 기능을 제공한다. 첫째, 완전히 웹 기반 완전히 플랫폼 독립적이다. 둘째, 또한 기계 판독 형식 (BioPAX, SBGN-ML (18), SBML 19 일 (PWM1)에 14)로 변환 할 수있는 여러 가지 빛깔, 생물학적으로 복잡한 시각적으로 기쁘게, 완전히 하이퍼 링크 경로 다이어그램의 렌더링 및 손쉬운 생성을 지원합니다. 셋째, 경로 다이어그램 장군이 도구에 의해 테드는, 검색, 열람을 선택하고 쉽게 온라인 데이터베이스 사용하기 쉬운 및보기 인터페이스를 통해 탐험 할 수 있습니다. 넷째, 웹 도구는 새로운 경로와 새 경로 요소의 공유와 발전을 장려 "경로 크라우드 소싱 '을 허용, 지역 사회 통로 기여를 지원하도록 설계되었습니다.

이 웹 기반 도구에 의해 생성 된 경로는 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 풍부한 상세한, 완전히 하이퍼 링크 경로는 쉽게 단백질 체학, 대사 체학 또는 시스템 생물학 응용 ​​프로그램에 대한 유기체 특정 데이터베이스에 통합 할 수 있습니다. 웹 기반 이미지를 통해 사용할 수있는 세부 사항은 종종 정적 이미지를 통해 또는 단일 교과서 또는 저널 페이지를 표시 할 수있는 것보다 훨씬 더 큰만큼 인터넷 접근 경로는, 교육 및 훈련 목적에 특히 유용합니다. 이 웹 기반 도구는 인쇄 및 게시에 대한 더 적합 경로 표현의 생성을 지원합니다.그 결과,이 웹 기반 도구에 의해 생성 된 많은 이미지 논문, 포스터, 슬라이드 프리젠 테이션에 표시됩니다. 이 웹 서버를 사용하여 생성 된 경로는 시스템 생물학 또는 대사 모델링 애플리케이션을위한 전산 분석에 직접 사용할 수에 대한 (예 : BioPAX 및 SBML 등) 텍스트 기반 데이터 교환 파일 형식으로 내보내기 경로가 있습니다. 추론을 종 사이의 경로를 허용 전파 특히 최근에 순서가 된 그 종 중, 생물학적 과정에 대해서 설명한다. 모든 기존 경로가 현재 PathWhiz에 존재하지만, 공공 경로 데이터베이스는 새로운 크라우드 소싱 경로 컬렉션의 출현을 선도, 성장을 계속하고 있습니다. 이 컬렉션은 그들이 희망을 갖고 자신의 고유 한 생물학 및 생화학의 깊은 이해로 이어질 것입니다, 새로운 종으로 쉽게 확장 할 수 없습니다.

Disclosures

저자는 공개 아무것도 없어.

Acknowledgments

저자는 금융 지원, 건강 연구 (CIHR)와 게놈 앨버타, 게놈 캐나다의 한 부문의 캐나다 연구소 감사하고 싶습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Computer with colour screen N/A N/A  >20 inches or >50 cm
Internet connection  N/A N/A >5 mbps
Modern web browser  N/A N/A Google Chrome (v. 31 and above), Internet Explorer (v. 9 and above), Safari (v. 7 and above), Opera (v. 15 and above) and Firefox (v. 23 and above)

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References

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생성 고품질 기계 판독 가능한 생물 진학을위한 웹 도구
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Ramirez-Gaona, M., Marcu, A., Pon, A., Grant, J., Wu, A., Wishart, D. S. A Web Tool for Generating High Quality Machine-readable Biological Pathways. J. Vis. Exp. (120), e54869, doi:10.3791/54869 (2017).More

Ramirez-Gaona, M., Marcu, A., Pon, A., Grant, J., Wu, A., Wishart, D. S. A Web Tool for Generating High Quality Machine-readable Biological Pathways. J. Vis. Exp. (120), e54869, doi:10.3791/54869 (2017).

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