Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לגשת ולנתח מאגרי מידע רבים של האדם והאורגניזם ביעילות. פרוטוקול זה מדגים את השימוש MARRVEL כדי לנתח מחלות מועמד גרימת משתנים שזוהו ממאמצי הדור הבא רצף.
Abstract
דרך שלמות-ברצף הגנום, גנטיקאים האדם לזהות משתנים נדירים שיחד עם פנוטיפים למחלות. כדי להעריך אם משתנה מסוים הוא פתוגניים, יש לבצע שאילתה על מסדי נתונים רבים כדי לקבוע אם גן העניין מקושר למחלה גנטית, אם הגרסה המסוימת דווחה בעבר, ואילו נתונים פונקציונליים זמינים באורגניזם מודל מאגרי מידע שעשויים לספק רמזים לגבי תפקוד הגנים בבני אדם. Marrvel (אורגניזם מודל משאבים צבורים לחקר משתנה נדיר) הוא אחד-להפסיק את הנתונים הכלי איסוף עבור גנים אנושיים ומשתנים הגנים שלהם אורתוולוגי בשבעה מודל אורגניזמים כולל בעכבר, עכברוש, דג zebrafish, זבוב פירות, תולעת נמטודות, ביקוע שמרים, ושמרים מניצנים. בפרוטוקול זה, אנו מספקים סקירה של מה MARRVEL יכול לשמש ולדון כיצד ניתן להשתמש בערכות נתונים שונות כדי להעריך אם וריאציה של משמעות לא ידוע (בוס) בגנים ידועים גרימת מחלה או משתנה בגן של משמעות לא בטוח (גאס) יכול להיות פתוגניים. פרוטוקול זה ינחה את המשתמש באמצעות חיפוש במאגרי מידע אנושיים מרובים בו החל בגנים אנושיים עם או ללא משתנה של עניין. אנו דנים גם כיצד להשתמש בנתונים מ-תאומים, ExAC/gnomAD, קליבאר, Geno2MP, dgv ו dechipher. כמו-כן, אנו ממחישים כיצד לפרש רשימה של גנים מועמדים אורתולוג, דפוסי ביטוי ותנאי GO במודלים של אורגניזמים הקשורים לכל גן אנושי. יתר על כן, אנו דנים ערך חלבון מבנית ביאורים התחום סיפק ולהסביר כיצד להשתמש בתכונה מרובת חלבון מינים לאמוד כדי להעריך אם משתנה של עניין משפיע על תחום שימור אבולוציונית או חומצת אמינו. לבסוף, נדון בשלושה מקרים שונים של אתר זה. MARRVEL הינה אתר אינטרנט נגיש בקלות המיועד לחוקרים קליניים ובסיסיים ומשמש נקודת התחלה לעיצוב ניסויים למחקרים פונקציונליים.
Introduction
השימוש בטכנולוגיית רצף הדור הבא הוא הרחבה במעבדות מחקר וגנטיקה קליני1. שלם-exome (ווס) ו-רצף הגנום כולו (WGS) מנתח לחשוף גרסאות נדירות רבות של משמעות לא ידוע (הבוס) בגנים ידועים המחלה, כמו גם משתנים בגנים כי הם עדיין להיות משויך מחלה Mendelian (גאס: גנים של בלתי ודאות חשיבות). מוגש עם רשימה של גנים ומשתנים בדוח רצף קליני, גנטיקאים רפואי חייב לבקר באופן ידני משאבים מקוונים מרובים כדי לקבל מידע נוסף כדי להעריך איזה משתנה עשוי להיות אחראי על פנוטיפ מסוים לראות את החולה של עניין . תהליך זה הוא זמן רב, ויעילותה תלויה מאוד במומחיות של הפרט. למרות שמספר מאמרים לפי קווים מנחים פורסמו2,3, פרשנות של ווס ו-wgs דורש כיוון ידני מאז יש עדיין מתודולוגיה סטנדרטית עבור ניתוח משתנה. לגבי הפרשנות של הבוס, הידע על הקשר הקודם שדווח על גנוטיפ, מצב הירושה, ותדרי אלל באוכלוסייה הכללית הופכים להיות יקרי ערך. בנוסף, ידע אם המשתנה משפיע על תחום החלבונים הקריטיים, או ששאריות שאינן משומרו באופן אבולוציונית עשויות להגדיל או להקטין את הסבירות לפתוגניות. כדי לאסוף את כל המידע הזה, אחד בדרך כלל צריך לנווט 10-20 מסדי נתונים אנושיים ומודל האורגניזם מאז המידע מפוזרים באמצעות World Wide Web.
באופן דומה, מדענים מודל אורגניזם לעבוד על גנים ספציפיים מסלולים מעוניינים לעיתים קרובות בחיבור הממצאים שלהם מנגנוני מחלות אנושיות ורוצים לנצל את הידע כי הוא נוצר בתחום הגנומיקה האנושית. עם זאת, בשל התרחבות ואבולוציה מהירה של ערכות נתונים לגבי הגנום האנושי, זה היה מאתגר לזהות מסדי נתונים המספקים מידע שימושי. בנוסף, מאחר ומרבית מסדי הנתונים של האורגניזם מיועדים לחוקרים העובדים עם האורגניזם המסוים על בסיס יומיומי, קשה מאוד למשל, לחוקר עכברים לחפש מידע ספציפי במסד נתונים של דרוזוהילה ו להיפך. בדומה לחיפושי פרשנות משתנה שבוצעה על ידי גנטיקאים רפואי, זיהוי מידע מועיל של אדם ואורגניזם מודל אחר צורכת זמן רב ותלוי במידה רבה על הרקע של חוקר אורגניזם מודל. MARRVEL (אורגניזם מודל משאבים צבורים לחקר נדיר Variant)4 הוא כלי מיועד שתי קבוצות של משתמשים כדי לייעל את זרימת העבודה שלהם.
MARRVEL (http://marrvel.org) תוכנן כמנוע חיפוש מרוכז האוספת נתונים בשיטתיות באופן יעיל ועקבי עבור קלינאים וחוקרים. באמצעות מידע מ-20 או יותר ממסדי נתונים זמינים לציבור, תוכנית זו מאפשרת למשתמשים לאסוף מידע במהירות ולגשת למספר רב של מסדי נתונים של אורגניזם אנושי ומודל ללא חיפושים חוזרים. דפי תוצאות החיפוש מכילים גם היפר-קישורים למקורות המידע המקוריים, ומאפשרים לאנשים לגשת לנתונים הגולמיים ולאסוף מידע נוסף המסופק על-ידי המקורות.
בניגוד רבים של כלים קביעת סדרי עדיפויות הדורשים קלט נתונים ברצף גדול בצורה של VCF או BAM קבצים והתקנות של תוכנה קניינית/מסחרית לעתים קרובות, MARRVEL פועלת על כל דפדפן אינטרנט. זה יכול לשמש ללא עלות ותואם עם מכשירים ניידים (למשל טלפונים חכמים, טבליות) כל עוד אחד מחובר לאינטרנט. בחרנו בפורמט זה מאז מטפלים רבים וחוקרים בדרך כלל צריך לחפש אחד או כמה גנים ומשתנים בכל פעם. שים לב כי אנחנו מפתחים אצווה להורדה ו-API (ממשק תכנות יישומים) תכונות עבור MARRVEL בסופו של דבר לאפשר למשתמשים לצמצם מאות גנים ומשתנים בכל פעם דרך כלי שאילתה מותאמים אישית במידת הצורך.
בשל מגוון רחב של יישומים, בפרוטוקול זה, נתאר גישה מקיפה באופן כללי על איך לנווט בקבוצות נתונים שונים כי MARRVEL מציג. דוגמאות ממוקדות יותר המותאמות לצורכי משתמשים ספציפיים, יוסברו בסעיף תוצאות הנציג. חשוב לציין כי הפלט של MARRVEL עדיין דורש רמה מסוימת של ידע ברקע בגנטיקה אנושית או מודל אורגניזמים לחלץ מידע חשוב. אנו מכנים את הקוראים לטבלה המפרטת את המסמכים הראשוניים המתארים את הפונקציה של כל אחד ממאגרי הנתונים המקוריים האצלו על ידי MARRVEL (שולחן 1). הפרוטוקול הבא מחולק לשלושה חלקים: (1) כיצד להתחיל בחיפוש, (2) כיצד לפרש את התפוקות האנושיות של MARRVEL, ו (3) כיצד לעשות שימוש של מודל האורגניזם נתונים MARRVEL. במקטע תוצאות מייצגים, מתוארים גישות ממוקדות וספציפיות יותר. MARRVEL מתעדכן באופן פעיל אז אנא פנה לדף שאלות נפוצות של אתר האינטרנט לקבלת פרטים על מקורות נתונים. אנו ממליצים בחום על משתמשי MARRVEL להירשם כדי לקבל הודעות עדכון באמצעות טופס שליחת הדואר האלקטרוני בתחתית דף הבית MARRVEL.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. כיצד להתחיל בחיפוש
- עבור הגן האנושי והחיפוש המבוסס על variant, עבור אל צעדים 1.1.1.-1.1.2. עבור חיפוש המבוסס על גנים אנושיים (אין קלט variant), עבור לשלב 1.2. עבור מודל אורגניזם מבוסס הגן חיפוש, עיין צעדים 1.3.1.-1.3.2.
- עבור לדף הבית של MARRVEL4 ב http://marrvel.org/. התחל בהזנת סמל גן אנושי. ודא ששמות הגנים המועמדים מפורטים מתחת לתיבת הקלט עם כל ערך תו. אם החיפוש חוזר שלילי, ודא שסמל הגן המשמש הוא עדכני באמצעות אתר האינטרנט של הוועדה למינוח הוגו ג'ין5 (hgnc; https://www.genenames.org/).
- הזן משתנה אנושי. סרגל החיפוש תואם לשני סוגים של מינוח משתנה: מיקום הגנום דומה לאופן שבו מוצגים משתנים ב-ExAC ו-GnomAD6 ובמינוח מבוסס תעתיק בהתאם להנחיות האזור. דוגמאות לתבניות מסוג זה מוצגות בטקסט אפור בתוך תיבת החיפוש. למינוח מיקום גנומית, השתמש בקואורדינטות לפי hg19/GRCh37.. המשך לשלב 2
הערה: אם החיפוש מחזיר שגיאה, הבעיות הנפוצות ביותר הן שסמל הגנים אינו עדכני או שמינוח המשתנה שגוי. במקרים אלה, אתרי האינטרנט של HGNC (https://www.genenames.org/), Mutalyzer7 (https://www.mutalyzer.nl/) ו-transvar8 (https://bioinformatics.mdanderson.org/transvar/) הם משאבים גדולים כדי לתקן את השגיאה. HGNC מספק סמלי גנים רשמיים והכינויים שלהם עבור כל הגנים האנושיים. - אם עדיין נתקלת בהודעות שגיאה לאחר אישור שם הגנים מעודכן, השתמש ב-Mutalyzer ו-TransVar כדי לבדוק ולהמיר מינוח משתנה.
- במצבים מסוימים, כגון סמל הגן החדש מאוד לשנות HGNC, לנסות להשתמש מילה נרדפת עבור הגן ובבקשה ליצור קשר עם צוות ההפעלה MARRVEL באמצעות "משוב" כרטיסייה כדי לעדכן את נתוני המקור, כמו MARRVEL לא יכול לספק את המידע הנכון בשל השהיה בנתונים למעלה תאריך.
- הזן סמל גן אנושי והשאר את סרגל החיפוש של המשתנה האנושי ריק. אם נתקלת בשגיאה, עבור אל HGNC (https://www.genenames.org/) כדי לבדוק את סמל הגן הרשמי או נסה סמל גנטי ישן יותר.
- לחץ על הכרטיסייה חיפוש אורגניזמים מודל על הבאנר העליון (איור 1) או לעבור http://marrvel.org/model. בחר את האורגניזם המודל של הבחירה והזן סמל גן אורגניזם מודל. לחץ על סמל הגן כפי שהשם הושלם אוטומטית ולאחר מכן לחץ על חיפוש. אם תוצאת החיפוש שלילית, בדוק את סמל הגן הרשמי המשמש במסדי נתונים של מודל אורגניזם (טבלה 1).
- אם תוצאת החיפוש היא עדיין שלילית, הגישה DIOPT (הכלי חיזוי המערכת האינטגרטיבית של DRSC, https://www.flyrnai.org/cgi-bin/DRSC_orthologs.pl) ו-HCOP (https://www.genenames.org/tools/hcop/) כדי להעריך אם אין היומנים החזויים החזוי עבור הגן של עניין. DIOPT הוא מנוע החיפוש אורתולוג חיזוי שמנוהל על ידי DRSC (Drosophila ילה Rnai מרכז הקרנה) ו hcop היא חבילה דומה שפותחה על ידי hcop.
הערה: חיפושים נוספים באמצעות הפיצוץ (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) עשוי לאפשר למשתמשים למצוא יומני רישום העשויים להיות מחמיץ על ידי אלגוריתמים חיזוי המשמשים DIOPT ו-HCOP. - לחץ על Marrvel זה בחלק התחתון של בחירת האדם החזוי אורתולוג של בחירה. בדוק את הציון Diopt9 ואת הציון הטוב ביותר מן הגן האנושי כדי לדגמן אורגניזם? לבחירת הגן האנושי. . המשך לשלב 2
הערה: Diopt ציון9 (https://www.flyrnai.org/cgi-bin/DRSC_orthologs.pl) הוא ערך של כמה אלגוריתמים החיזוי אורתולוג לחזות זוג גנים בשני אורגניזמים להיות אורתוולוגי אחד לשני. לקבלת מידע נוסף אודות ערכים אלה והאלגוריתמים הספציפיים המשמשים לחישוב ניקוד זה, עיין ב-Hu et al9. כאשר הציון הטוב ביותר מן הגן האנושי למודל אורגניזם? הוא כן, זה מצביע על כך שהגן האנושי הוא יותר סביר מתאים אנושיים האמיתי של הגן של עניין, אבל יכול להיות חריגים, במיוחד כאשר הגנים האנושיים מרובים הם אורתוולוגי ל מספר גנים אורגניזם מודל עקב אירועים שכפול גנים במהלך האבולוציה. אם גן העניין הוא חבר של משפחה גנטית מורכבת שעברו האבולוציה המפוצלים במינים מרובים, משתמשים צריכים לזהות פרסום שביצע ניתוח פילוגנטי נרחב של משפחת הגן של העניין כדי לזהות את ה . כנראה שהוא מועמד לגנים
2. כיצד לפרש מרסול גנטיקה אנושית התפוקות עבור הגן ומשתנה חיפוש
הערה: בדף התוצאות קיימים שבעה מאגרי מידע אנושיים (טבלה 1, איור 1). עבור כל תיבת פלט, יש לחצן קישור חיצוני (תיבה קטנה עם חץ אלכסוני) בפינה הימנית העליונה שתקשר למסד הנתונים המקורי לקבלת פרטים נוספים.
- לחץ על תאומים (הירושה המקוונת של האדם, https://www.omim.org/)10, מסד הנתונים הראשון המוצג.
הערה: התאומים הינם מאגר מידע ידני שמצרב ומסכם את המידע על מחלות ותכונות גנטיות בבני האדם.- השתמש בתיבת התיאור הגן האנושי מ-"תאומים" לסיכום קצר של מה שידוע על הגן והמוצר הגנטי.
- השתמש בתיבת הקשרים של ג'ין-פניטיפ כדי לקבוע אם גן זה הוא גן מוכר הגורם למחלות או לא. תיבה זו מספקת באופן ידני מחלה ידועה או שיוך מושגים עם הגן של עניין.
- השתמשו באלה שדווחו מקופסת התאומים כדי לקבל רשימה של משתני פתוגניים האצלו על ידי תאומים.
הערה: מאחר שההתייחסות הידנית של פרסום בנוגע לגילוי גנטי חדש של מחלות היא הכרחית עבור כל האגודה למחלות גנים להופיע בתאומים, כמה זמן להשהיה ו/או החמצת פרסומים עלול להוביל לטעות. מומלץ למשתמשים לבצע חיפוש בספרות (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/) כדי לבדוק את הספרים האחרונים (ראה 4.1.2.). לפרטים נוספים האוצרת בתאומים, מתייחסים לאמברגר10,11.
- לחץ עלExAC(איחוד הצבירה של exome, http://exac.broadinstitute.org/)6ו-gnomAD(מאגר צבירה של הגנום, http://gnomad.broadinstitute.org/), מאגרי מידע של אוכלוסייה גדולה מבוסס על ווס ו-WGS של אנשים שנבחרו להוציא מחלות חמורות של ילדים.
הערה: ExAC מכיל ~ 60,000 ווס ואילו gnomAD מכיל ~ 120,000 ווס ו ~ 15,000 WGS. הן ExAC ו-gnomAD יכול לשמש כמסד נתונים של אוכלוסיית הבקרה, במיוחד עבור הפרעות ילדים חמורים, אבל הפרשנות שלה דורש מידה מסוימת של זהירות. באופן כללי, gnomAD יכול להיחשב גרסה מעודכנת ומורחבת של ExAC מאז רוב הגדודים הכלולים ExAC הוא נכלל גם ב-gnomAD. עם זאת, מאחר שקיימים מספר חריגים (ראה מידע של הקבוצה http://exac.broadinstitute.org/about ו-http://gnomad.broadinstitute.org/about, בהתאמה), MARRVEL מציג נתונים משני המקורות.- השתמש בתיבת הסיכום של הגן על אוכלוסיית הבקרה כדי לקבל סטטיסטיקה ברמת הגנים, כגון ההסתברות למציאת אובדן הפונקציה (lof) האללים באוכלוסיה הכללית. זה נקרא מורכב (ההסתברות של lof אי סבילות) ציון ExAC והוא יכול לשמש כדי להסיק כיצד הסבירות עותק יחיד של lof אלל עבור גן ספציפי עלול לגרום למחלה דומיננטית דרך אש-מנגנונים מספיק.
הערה: בהסתכלות על הציון המורכב של הגן יש ערך, במיוחד כאשר מתמודדים עם הפרעות דומיננטי הקיימות כמחלות ילדים חמורות הקשורות למשתנים דה נובו . אם גן יש ציון מורכב של 0.00, זה אומר שהיא סובלנית מאוד של משתנים LOF ולכן הגן לא סביר לגרום למחלה באמצעות מנגנון הדוספאי דומיננטי. זה לא, עם זאת, בהכרח לשלול רווח דומיננטי אחרים (GOF) או שלילי דומיננטי מנגנוני התיווך עלולים לגרום למחלות. בנוסף, גנים הגורמים למחלות רצסיבי עשוי להיות מורכב מאוד מאשר הקריירות צפויים להימצא באוכלוסייה הכללית. מצד שני, אם גן יש ציון מורכב של 1.00, ייתכן כי אובדן של עותק אחד של הגן הזה הוא מזיק לבריאות האדם. חיפושים נוספים באתרים כגון דומינו (https://wwwfbm.unil.ch/domino/) עשויים לשמש גם בשילוב כדי להעריך את הסבירות של משתנה בגנים ספציפיים הגורמים להפרעה דומיננטית. - השתמש בשתי התיבות הבאות כדי להשיג את תדרי אלל של המשתנה של עניין ExAC ו-gnomad, בהתאמה כדי לעזור לפרש אם המשתנה יכול להיות פתוגניים בהתאם אם המטופל יש את המחלה דומיננטי או רצסיבי. תיבה זו תוצג רק כאשר המשתמש מקלט מידע משתנה בעת התחלת החיפוש.
הערה: אם ההשערה אחת היא תרחיש של מחלה רצבית והציון המורכב של גן העניין נמוך, יש לשים לב לתדר אלל המפורט כאן. כמה גנטיקאים עשוי ליצור נקודת החיתוך של 0.005 כדי 0.0001 כמו תדירות אלל מקסימלית עבור משתנים פתוגניים שיכולים לגרום למחלה חמורה recessively תורשתית2. מצד שני, אם ההשערה היא תרחיש של מחלה דומיננטית, סביר פחות למצוא את המשתנה זהה או דומה באוכלוסיית שליטה. שוב, זה דורש זהירות כי אנשים עם הפרעות התפרצות מאוחרת, מחלות עם מצגת קלה, הפרעות פסיכיאטריות או מחלות לא הוקרן על ידי החוקרים ExAC/gnomAD יכול להיות עדיין כלולים, המשתנה יכול להיות עדיין פתוגניים הדומיננטי variant. כמו כן, היו מקרים מסוימים של משתנים הקשורים לתנאים לרפואת ילדים שנמצאו במספר אנשים במסדי נתונים אלה12,13,14, העלולים לנבוע מחדירה לא שלמה או מפסיפס סומאיות13 , מיכל בן 15 , 16. בנוסף, למרות ExAC ו-gnomAD יציג משתנים שנמצאו במצב homozygous, זה לא יציין אם כל המשתנים נמצאים במצב heterozygous מורכב. לבסוף, כמה גרסאות שנמצאו במסדי נתונים אלה מתויגים כמו ביטחון נמוך בשל אתגרים טכניים ברצף (למשל כיסוי רצף נמוך, רצף חוזר). כדי לבדוק ביתר זהירות את ערכות הנתונים הללו, מומלץ למשתמשים להשתמש בלחצן קישור חיצוני כדי לבקר באתרי האינטרנט המקוריים ExAC ו-gnomAD כדי לקבל מידע נוסף.
- השתמש בתיבת הסיכום של הגן על אוכלוסיית הבקרה כדי לקבל סטטיסטיקה ברמת הגנים, כגון ההסתברות למציאת אובדן הפונקציה (lof) האללים באוכלוסיה הכללית. זה נקרא מורכב (ההסתברות של lof אי סבילות) ציון ExAC והוא יכול לשמש כדי להסיק כיצד הסבירות עותק יחיד של lof אלל עבור גן ספציפי עלול לגרום למחלה דומיננטית דרך אש-מנגנונים מספיק.
- לחץ Geno2MP (גנוטיפ כדי Mendelian פנוטיפ דפדפן, http://geno2mp.gs.washington.edu/Geno2MP/), אוסף של נתונים מבוססי ווס מאוניברסיטת וושינגטון מרכז לגנטיקה mendelian. הוא מכיל על 9,600 exomes (כמו של 1/18/2019) של אנשים מושפעים וקרובי משפחה מושפע עם תיאורים פנוטימית מסוימים (איור 1).
- השתמש בתיבת אוכלוסיית המחלה כדי לקבל את תדירות אלל של הווריאציה של העניין בקבוצה זו.
- השתמש בתיבת קשרי הגומלין גנטית-פניטיפ כדי לקבל hpo (האדם הפנוטיפים)17 מונחים עבור האנשים עם המשתנה של עניין. זוהי אחת מהדרכים רבות לחפש חולים שעלולים להיות באותה מחלה.
הערה: אם גן של עניין חשוד להיות משויך למחלת החולה ויש התאמות נמצאו Geno2MP, מידע חשוב נוסף עשוי להיות נוכח במקור הנתונים מעבר למה שמוצג.- לחץ על לחצן קישור חיצוני לדף ספציפי לגנים על geno2MP, מסנן עבור מוטציות דומות לאלה של המטופל (למשל, missense, lof), ובזהירות לסקור את רשימות המשתנים. שימו לב למשתנים עם הניקוד הגבוה של CADD18 ולחצו לתוך פרופילי hpo. לדוגמה, CADD ציונים גבוה יותר מ-20 נמצאים בתוך 1% העליון של כל הווריאציות החזוי להיות מדלטרות, CADD ציונים גבוהים יותר 10 הם בתוך 10% העליון. מונחי HPO מספקים תיאור מתוקננת של פנוטיפים אנושיים. כאן, הקפד לבדוק אם המשתנה זוהה באדם מושפע או בקרוב משפחה.
- אם משתנים נמצאים בחולים המושפעים באותה מערכת איברים כמו החולה, לשקול שימוש בטופס הדואר האלקטרוני כדי ליצור קשר עם הרופא שהגיש מקרים אלה כדי Geno2mp באמצעות התכונה המסופקת באתר האינטרנט של geno2mp.
הערה: לא כל הרופאים להגיב לשאילתות כאלה, אז צריך לחקור שדרות אחרות של השידוכים החולה. דרכים אחרות לאסוף קבוצה של חולים המושפעים על ידי מחלות אותן היא להשתמש בכלים כגון genematcher19 (https://www.genematcher.org/) ומאגרי מידע אחרים המהווים חלק החלפת השדכן19,20 ( https://www.matchmakerexchange.org/). ראה ליווי מאמר יופיטר לקבלת מידע נוסף על שידוך21.
- השתמש במסד הנתונים הקליני (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/)22 , הנתמך על ידי המכון הלאומי לבריאות (nih), שם חוקרים ורופאים להגיש משתנים עם או בלי נחישות של פתוגניות, לבדיקת משתני נוקלאוטיד בודדים (SNV), indels קטנים ומספרים עותק גדול יותר (CNV).
- השתמש בשורה העליונה כדי לסקור סיכום של מספר כל סוג של משתנים שדווחו ב-ניילון (איור 1).
- בדוק את רשימת המשתנים שלהלן בתיבה המדווחת על אלוס מקליבאר.
הערה: אם משתנה נכלל בחיפוש הראשוני, המשתנים המסומנים בטיל כחלחל הם כל המשתנים הכוללים את המיקום הגנומי של המשתנה של הריבית [כולל CNVs גדול, אשר מתויג לעתים קרובות כמו; קואורדינטות גנומית... x1 (מחיקה) ו... x3 (שכפול)].
- השתמש Dgv23 (מסד נתונים של גרסאות גנומית, Http://dgv.tcag.ca/dgv/app/home) ו לפענח24 (מאגר הווריאציה גנומית ו-פנוטיפ בבני אדם באמצעות משאבי Ensembl, https://decipher.sanger.ac.uk/), שניהם אוספים של CNVs. DGV הוא אוסף הגישה הציבורית הגדולה ביותר של גרסאות מבניות מ יותר מ 54,000 אנשים. מאגר נתונים זה כולל דגימות של אנשים בריאים הדיווחים, בזמן ההסכמה, עד 72 מחקרים שונים. באופן דומה, הנתונים המוצגים מפענוח כוללים משתנים נפוצים מאוכלוסיית הבקרה.
הערה: מאז MARRVEL אין הרשאה כדי להציג מטופלים נגזר נתונים מפני דציפיל, מומלץ למשתמשים לבקר ישירות באתר האינטרנט של פענוח כדי לגשת למידע שעלול להשפיע על CNV.- לחץ על התיבה העתק וריאציה מספר בתוך אוכלוסיית הבקרה (מסד נתונים DGV) כדי לקבל משתנים המכילים את גן הריבית. ניתן למצוא מידע כגון הגודל, סוג המשנה וההפניה של וריאציית מספר ההעתקה באותה תיבה.
- לחץ על התיבה ' משתני מספר עותק נפוצים ' (פענח מסד נתונים) כדי לקבל משתנים המכילים את המיקום הגנומי של המשתנה של הריבית. מידע זה עשוי לסייע בקביעה אם הגן משוכפל או נמחק בפרטי הפקד.
הערה: אם גן העניין נמחק אצל אנשים רבים באוכלוסיית הבקרה, משמעות הדבר היא כי הגן הזה עשוי להיות סובלני מאוד של משתני LOF. בדומה לציונים נמוכים, הדבר מצביע על כך שאיבוד עותק אחד של הגן הזה הוא פחות סביר לגרום למחלה חמורה באמצעות מנגנון הפפלואי. עם זאת, הדבר אינו בהכרח שולל רווח דומיננטי אחר של תפקוד או מנגנונים שליליים (למשל, אנטימורפי, היפרמורפיים והאלאומורפיים) הנגרמים על-ידי חוסר היגיון ספציפי וכלי חיתוך. מגבלות אפשריות לנתונים אלה נמנים וריאציה במקור ובשיטה של הנתונים הנרכשים, חוסר מידע בנוגע לחדירה לא מלאה של מחלות פתוגניים, ובין אם אנשים פיתחו באופן אחר את המחלות הבאות לאיסוף נתונים.
3. כיצד להשתמש אורגניזם מודל נתונים במרבל
- השתמש בטבלת הפונקציות של הגן כדי לקבל את המידע הבא עבור שמונה אורגניזמים המודל כולל אנושי (אדם, עכברוש, עכבר, דג, דרוסופילה, ג' אלאנים, הנצה שמרים ביקוע):
- שם ג'ין: מאחר שכל שם גן הוא היפר-קישור לדפי גנים על מסדי נתונים מודל אורגניזם בהתאמה, לחץ על קישורים אלה כדי לגלות עוד אודות מידע הפנוטימית ומשאבים זמינים עבור כל אורגניזם מודל. לדוגמה על flybase25 (http://flybase.org/), תהיה רשימה של כל האללים שנוצרו, פנוטיפים בהתאמה שלהם ואת הזמינות של כל אללים ממרכזי מניות ציבוריות.
- קישור לפומד: לחץ על הקישור הבין- רפואי כדי לעבור לרשימת פרסומים המתייחסת לגנים המעניינים בכל אורגניזם. מבלי להשתמש בקישורים אלה, חיפוש אחר הגן האנושי ישירות בפומד עלול לגרום לחסר כמה פרסומים שהשתמשו בכינוי גן ישן כדי להפנות אל הגן האנושי. באופן דומה, אורגניזם מודל שמות גנים עשויים להיות מעבר היסטורית.
- הוראות הצטרפות 9 ציון: בדוק את העמודה הזאת לציון מספר האלגוריתמים של החיזוי האורתולוג, סביר להניח שהגן הוא כבול-עץ של גן האדם המעניין. ניתן להשתמש בתוצאת DIOPT של 3 או מעלה כניתוק סביר כדי לזהות מועמדים מוצקים לרישום. עם זאת, ישנם מקרים שבהם תווים מקוריים בלבד יש ציון DIOPT של 1 בשל הומולוגיה מוגבלת. בחלק העליון של הטבלה פונקציה גנטית, בדוק את התיבה "הצג רק הטוב ביותר DIOPT הציון הגן" כדי להציג את כל המועמדים, כי בדרך כלל כוללים גנים הומוולוגיים כי הם לא בהכרח אורתובוקס.
- ביטוי: בדוק עמודה זו עבור רשימת הרקמות שבהן דווחה הגנים או החלבונים המעניינים במסדי נתונים אנושיים או מדגם. גנים אנושיים וביטוי חלבון נתונים הם מ Gtex26 (https://gtexportal.org/) וחלבון האדם אטלס27 (https://www.proteinatlas.org/), בהתאמה. חלקם כוללים לחצן עם קישורים מוקפצים, כגון עבור אדם ולעוף המציגים את תבנית הביטוי באמצעות מפת חום, בעוד שאחרים מופיעים בהיפר-קישור לעמודי מסדי נתונים של אורגניזם מודל בהתאמה.
- ג'ין אונטולוגיה 28 (GO) מונחים: לסנן לפי קודי ראיות ניסיוני להשיג ממסדי נתונים אנושיים או מודל המתאימים. התנאים GO על בסיס "ניתוח חישובית קודי ראיות" ו "ביאור אלקטרוני קודי ראיות" (תחזיות) אינם מוצגים. אנא בקר בכל אתר אורגניזם מודל כדי לאסוף מידע זה במידת הצורך.
- קישורים אחרים כגון המונרך יוזמה29 (Https://monarchinitiative.org/) ו- impc30 (http://www.mousephenotype.org/): השתמש בהיפר-קישור של יוזמת המונרך כדי לנווט לעמוד פנוגריד עבור הגן האנושי המסוים, תרשים המספק השוואה מהירה בין פנוטיפים הקשורים לגנים של עניין מחלות אנושיות ידועות ואורגניזם מוטציות המודל שיש להם חופפים פנוטיפים. אם הגן של העכבר יש עכבר מנוקאאוט שנעשו או מתוכנן על ידי הבינלאומי פנוטיפים בעכבר (IMPC), את "IMPC" קישורים לדף המפרט את הפנוטיפ של העכבר מנוקאאוט וזמינותו של מרכזי מניות ציבוריות.
- אנושיים החלבון תחומים: השתמש בתיבת התחומים של חלבון הגן האנושי כדי לקבל את תחומי החלבון החזוי של הגן האנושי. הנתונים נגזרות Diopt, אשר משתמש pfam (https://pfam.xfam.org/) ו CCD (מסדי נתונים שנשמרים, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/cdd.shtml). שארית אחת אולי מוערת יותר מפעם אחת עקב חפיפה מסוימת בתחומים הנמצאים בתוך שני המקורות.
- השתמש בתיבה יישור חלבון מרובה כדי להשיג את החומצה האמינית מרובה יישור שנוצר על ידי diopt9 הכולל את האדם (hs), עכברוש (rn), העכבר (mm), דג הזברה (ד ר), זבוב הפירות (מיט), תולעת (לסה נ), ו-שמרים (sc ו-sp). כדי להדגיש את החומצה האמינית של העניין, גלול מטה אל החלק התחתון של התיבה והזן את מספרי חומצת האמינו שמתחת ואת חומצות האמינו של הריבית יסומנו בתוך כחלחל. היישור מסופק על ידי DIOPT ומשתמש MAFFT התנינים (תוכנית יישור מרובות עבור חומצה אמינית או רצפים של נוקלאוטיד, https://mafft.cbrc.jp/alignment/software/31).
הערה: אם חומצת האמינו המסומנת בהתבסס על המספר היא לא המצופה, ייתכן שהסיבה לכך היא החדרת צורות שונות המשמשות ליישור. בעיקרון, DIOPT משתמשת באיזוטופס הארוך ביותר כדי להציג בתיבה זו. כמו כן, עבור מקטעים של גנים שאינם שנשמרים היטב, יישור רצפים מרובי מינים באמצעות פרמטרי ברירת מחדל עשוי לא להיות אופטימלי. אנו ממליצים להשתמש באתרים ובתוכנות אחרים כגון אומגה קלוסטל ו-ClustalW/X (http://www.clustal.org/)32 כדי למטב את הפרמטרים והמטריצות של היישור בהתאם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
האדם גנטיקאים ואורגניזם מדענים מודלים כל להשתמש MARRVEL בדרכים שונות, כל אחד עם התוצאות הרצויות שונים. להלן שלוש כהות של שימושים אפשריים MARRVEL.
הערכת פתוגניות של משתנה במחלה דומיננטית
רוב המשתמשים המבקרים MARRVEL להשתמש באתר זה כדי לנתח את הסבירות כי משתנה אנושי נדיר עלול לגרום למחלה מסוימת. לדוגמה, שגיאה מוטעית (17:59477596 G > A, p. R20Q) משתנה ב TBX2 נמצא המוני בצורה אוטוזומלית דומיננטית במשפחה קטנה עם תכונות בלתי ממורפי וחיך שסוע, פגמים בלב, מומים השלד והספרה, בלוטת התריס הקשורות פנוטיפים, ופגמים חיסוניים12. האם ושני ילדיו המושפעים מתופעות אלו נשאו את המשתנה, ואילו האב לא. לילד בן ה -9 היו פנוטיפים חמורים ביותר, בעוד שהאמא בת ה-36 והבת ה -6 היו בעלי צורות מתונה יותר של המחלה. כדי להעריך אם משתנה זה עלול להיות פתוגניים, ניתן להפעיל חיפוש MARRVEL על ידי הזנת הגן והמשתנים בדף ההתחלה ב-http://MARRVEL.org. שים לב שסרגל החיפוש של המשתנה דורש הסרה של Chr מול המשתנה אם זה מופיע בדוח הקליני המקורי כדי לציין "כרומוזום". בזמן המחקר המקורי, דף התוצאות הראה כי אין פנוטיפ התאומים הקשורים הגן הזה, וריאציה זו נמצא רק פעם אחת ב-gnomAD אבל לא ב ExAC, המרפאה, או Geno2MP. אפשר לחשוב כי הזיהוי הזה של אדם אחד יכול להיות הוכחה נגד p. R20Q להיות משתנה פתוגניים, אבל חשוב לציין כי האם של המשפחה הציגה צורה קלה של המחלה. גרסה שנמצאה 1/~ 150000 הפרט הוא אכן משתנה נדיר מאוד וזיהוי של אדם עם משתנה זהה עשוי להיות מוסבר על ידי אקספרסיביות מופחתת או החדירה. בטבלה פונקציה גנטית, לעתים קרובות שימושי לבדוק אם הגן מתבטא ברקמות הרלוונטיות של בני אדם (דרך GTEx ו חלבון אטלס) בהתייחסות הפנוטיפים של החולה. במקרה זה, דפוס הביטוי מתאים מאז המטופל יש פנוטיפים ברקמות מרובות והגן הוא גם ביטוי נרחב, כולל לב, ואת האיברים הקשורים החיסונית.
בהתבסס על מידע אורגניזם מודל המוצג MARRVEL, ניתן לראות במהירות כי הגן הוא שימור מ -C. אלגיה ו דרוסופילה אל האדם ואת חומצת האמינו של עניין, p. R20 הוא גם שימור מאוד ברחבי האבולוציה כפי שמוצג ב איור 2 (שימו לב שעכברוש Tbx2 אינו מתיישר היטב באזור זה, כנראה עקב התמליל המשמש ליישור). מידע phenotypic בעכבר ו-דג זברה מציין כי הגן הזה משפיע על פיתוח או פונקציה של מספר רקמות כולל מערכת לב וכלי דם, גולגולת/החך, וספרות. בסכום, נתונים אלה מראים כי משתנה זה הוא אולי פתוגניים מחקר פונקציונלי נוסף הוא בעל ערך. בהתחשב בכך שהגן והמשתנה נשמרים באורגניזמים כמו C. אלגיה ודרוזופילה, מחקרים פונקציונליים בבעלי חיים חסרי חוליות יהיו מהירים וזולים יותר בהשוואה לביצוע ניסוי זהה באורגניזמים בעלי חוליות מודל כגון דג, עכבר ועכברוש. נא לעיין במאמר הנלווה של האריניש ואח '21 לגבי האופן בו עיצבנו וביצעת מאמר בתיק זה12. המעורבות של הגן הזה/המשתנה הזה של מחלת המשפחה היה מחוזק נוסף על ידי זיהוי של מטופל לא קשור בן 8 שנים עם פנוטיפים חופפים עם וריאציה דה נובו missense באותו גן באמצעות GeneMatcher. הגרסאות של שתי המשפחות נמצאו להיות פונקציונלי באמצעות ניסויים בדרוסופילה, תמיכה נוספת הפתוגניות של המשתנים נדירים ב TBX2. המחלה לאחרונה היה בתור ' חריגות החוליות ומשתנה האנדוקרינית T-cell תפקוד (VETD, התאומים #618223) ' ב תאומים. ראה איור 3 עבור הפלט כולו עבור TBX2 17:59477596 G > A.
הערכת פתוגניות של משתנה במחלה רצבית
ישנם הבדלים משמעותיים בין ניתוח המשתנים האנושיים במחלות שלטת ורצסיבי. לדוגמה, כתוצאה מהניקוד, תדר אלל מינורי ונוכחות של מחיקות באוכלוסיית הבקרה הופכות לפחות חשובות מכיוון ששני אללים נחוצים לחשיפת כל פנוטיפים.
דוגמה אחת לניתוח של מחלה רצבית מפורטת ב יון et al33 ו-וואנג et al4 אשר מסוכם כאן. ילדה בת 15 הציגה עיכוב התפתחותי, microcephaly, אטקסיה, ליקוי מוטורי, היפוטוניה, ליקויים בשפה, מומים מוחית, ו hypoplasia של קורפוס callosum33. ואחים לא מושפעים. קיבלו את ווס לאחר סינון של משתנים שהיו ייחודיים לבדיקה ונדירים באוכלוסיה, נותרו משתנים ב -13 גנים שונים. סינון ידני וניתוח של 13 המועמדים בעקבות הפרוטוקול המתואר כאן הביא לקביעת סדרי העדיפויות של משתנה ספציפי אחד ב- Ogdhl כמועמד טוב ללימודים פונקציונליים. פיסות מפתח של מידע שהובילו עדיפות p. S778L ב- Ogdhl (10:50946295 G > A) על פני גרסאות אחרות כוללים: (1) לא האגודה הקודמת למחלה תאומים, (2) משתנה לא נמצא באוכלוסיות בקרה, (3) נטולוגיה גנטית הקשורים מיקרוחלות והמיטו, שתי מערכות שיש להם קישורים רבים להפרעות נוירולוגיות34,35, (4) ביטוי מאוד המוח האנושי, רקמה המושפעת באופן חמור החולה הזה, ו (5) את הווריאציה של הריבית המשפיעה מאוד שימור חומצת אמינו (משמרים לאדם) וממוקמת בתחום הקטליטי4. מורכב עבור הגן הזה הוא 0.00 אבל זה לא משפיע על קביעת הסדר של משתנה זה/גן למקרה זה מאז אנו חושדים במצב של ירושה ושנשאים של גרסאות מדלטריות בגן זה יכול להציג באוכלוסייה הכללית. ראה איור 4 לפלט MARRVEL עבור Ogdhl 10:50946295 G > A.
מחקרים אורגניזם מודל שבוצעו במקביל הראו כי הפסד של Ogdh (המכונה גם Nc73EF), מערכת העצבים האורתוסופילה של ogdh, במערכת הלחץ מציג מושגים נוירוניווניות העקביים עם ה הפרעת. עצבים33 מחקרים פונקציונליים בדרוסופילה הראו שהמשתנה של הריבית (p. S778L) משפיע על פונקציית החלבון, מה שהופך את זה גן מועמד חזק למחלה זו. מאז, מידע זה על משתנה פוטנציאלי החולני ב- Ogdhl המקושר להפרעה נוירולוגית הרומן שולב לתאומים (https://www.omim.org/entry/617513) לאחרונה מאוד אבל עדיין לא הוקצו מחלה-פנוטיפ מאחר שדווח רק על אירוע אחד מ2019 בינואר.
האם האדם הלבן הוא מודל האורגניזם? הקשור למחלות גנטיות
הרבה מודלים אורגניזם החוקרים עשויים להיות מעוניינים לראות אם האדם האורתולוג של גן האינטרסים שלהם יכול להיות קישורים למחלות גנטיות. בדוגמה זו, אנו נחפש אם היומנים האנושיים (s) של גן הזבובים ( N) יהיו בעלי רלוונטיות למחלות גנטיות. כדי לעשות את זה, נתחיל עם ביצוע חיפוש אורגניזמים מודל (1.3.1.-1.3.2.) "ובחר" המילה "מלאנוק" כמו שם המין ו-"N" כמו האורגניזם מודל שם גן. ארבעת היומנים האנושיים החזוי עבור גן זה לטוס יוצגו בחלון התוצאות כמו NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3, ו NOTCH4. ארבעת הגנים יש ציונים DIOPT שונים (10/12 עבור NOTCH1, 8/12 עבור NOTCH2 ו NOTCH3, 5/12 עבור NOTCH4) בשל מידת הומולוגיה בין לטוס N ו כל גן אנושי. בהתחשב "הציון הטוב ביותר של הגן האנושי לעוף" מופיע כמו "כן" עבור כל ארבעת הגנים, החיפוש ההפוך של כל גן אנושי מרים את N ג'ין לטוס כמועמד הקרוב ביותר להיות אורתולוג. אכן, ארבעת הגנים חריץ האדם נחשבים שהתעוררו הגן חריץ אחד במהלך שני סיבובים של אירועים שכפול הגנום כולו שהתרחשו השושלת בעלי חוליות לאחר פיצול מן חסרי חוליות היוחסין36. על ידי לחיצה על "MARRVEL it" לחצנים עבור כל גן אנושי, ניתן להשיג את הפלט האנושי מבוססי גנים עבור NOTCH1-4. בדף התוצאות של כל גן, הארגזים העליונים של התאומים מצביעים על כך שבזמן NOTCH1, 2 ו-3 משויכים למחלות גנטיות, NOTCH4 כרגע אינו קשור למחלות אנושיות כלשהן. שים לב כי היו דיונים על אם משתנים ב NOTCH4 משויכים סכיזופרניה מבוסס על הגנום-wide לימודי שיוך (gwas)37,38. מכיוון שהתאומים בדרך כלל לא מאחדים את נתוני GWAS במקרים חריגים (לדוגמה Apoe, PTPN22), מידע זה אינו זמין מחלון התאומים. באופן דומה, כיוון שהתאומים לא מקורגים באופן כללי מידע מוטציה של הסרטן, מידע על האם מוטציות סומטיים בגנים אלה קשורים לסוגי סרטן מסוימים לא יפורטו עם כמה חריגים (g. TP53, RB1, BRCA1). על-ידי לחיצה על תיבת המלך או המונרך , ניתן לזהות מספר ניירות הקשורים למחלה שאינם מאצניהם בתאומים. ראה איור 5 עבור הפלט של MARRVEL כולו עבור גן לטוס N ו NOTCH4 גן אנושי.
איור 1 . . פלט של נציג מחיפוש מראבל דוגמה ספציפית זו מציגה חיפוש גנים/משתנים עבור "TBX2/17:59477596 G > A" (http://marrvel.org/search/pair/TBX2/17:59477596%20G%3EA). הסרגל הצידי בצד השמאלי תומך בניווט דרך פלט הנתונים. שים לב "קישור חיצוני" שלטים כאן לספק קישורים לדפים המתאימים של דפדפן UCSC הגנום (https://genome.ucsc.edu/). הכרטיסיות בראש מאפשרות אחד לבצע חיפושים מבוססי מודל מבוסס גנים, לקבל מידע נוסף על MARRVEL ולספק פידבקים למשתמש. לוחות ' תוצאות חיפוש ' מציגים מידע גנטי ומשתנה מהמקורות המצוינים בתמונה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2 . תקציר האורגניזם המדגם האורתולוג ויישור מרובה מינים עבור TBX2. A) מרבל בוחר את המועמד העליון של כל מיני מינים המבוססים על הכלי diopt. לדוגמה, ציון DIOPT של 10/12 המוצג עבור גן הדרוזוהילה bi משמעותו 10 מתוך 12 תוכניות חיזוי אורתולוגיה המשמשות את diopt ניבא כי bi הוא הקרוב ביותר לטוס הTBX2האנושי. מאז 25% של גנים משוכפלים דג זברה לעומת האדם, marrvel מציג שני גנים paralogous (במקרה זה tbx2a ו tbx2b) כאשר זה ישים. ב) תמונה של חלון היישור הרב-מיני. על ידי בחירת אורגניזם מסוים [במקרה זה אנושי (hs)] והזנת חומצת אמינו של עניין, ניתן להדגיש את חומצת האמינו הספציפית בטיל. בדוגמה זו, p. R20 של האדם TBX2 נראה להיות שימור בעכבר (mm1), שניהם שניהם בעלי עץ אורתופיש (dr1 ו-dr2), דרוסופילה (dm1) ו -C. אלגיה (ce1). עכברוש Tbx2 לא נראה ליישר היטב לעומת מינים אחרים, סביר להניח בשל isoform בשימוש על ידי DIOPT לבצע יישור רב המינים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3 : הפלט כולו עבור TBX2 17:59477596 G ≫ A. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
איור 4 : פלט Marrvel עבור ogdhl 10:50946295 G > A. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
איור 5 : פלט Marrvel עבור גן לטוס N ו NOTCH4 גן אנושי . אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
| סוג מסד נתונים | שם מסד הנתונים | כתובת URL/קישור למסד נתונים | רציונל עבור הכללה לתוך MARRVEL | אסמכתא (PMID) |
| גנטיקה של האדם | מיכל קליבאר | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ | קליבאר הוא ארכיון ציבורי של דיווחים על היחסים בין וריאציות אנושיות ופנוטיפים, עם ראיות תומכות. משתנים עם פרשנויות שדווחו על ידי חוקרים ורופאים הם בעלי ערך לניתוח הסבירות שמשתנה הוא פתוגניים. | PMID: 29165669 |
| גנטיקה של האדם | פענח | https://decipher.sanger.ac.uk/ | נתוני הפענוח המוצגים ב-MARRVEL כוללים משתנים נפוצים מאוכלוסיית הבקרה. הנתונים המוצגים כוללים משתנים מבניים המכסה את המיקום הגנומי של משתנה הקלט. פענוח מכיל גם מידע משתנה ופנוטיכי לאנשים מושפעים, אך ניתן לגשת אליו ישירות דרך אתר האינטרנט שלהם. | PMID: 19344873 |
| גנטיקה של האדם | מיכל שייב | http://dgv.tcag.ca/dgv/app/home | לידיעתך, DGV הוא אוסף הגישה הציבורית הגדולה ביותר של גרסאות מבניות מלמעלה מ-54,000 אנשים. מאגר הנתונים כולל דגימות של אנשים בריאים הדיווחים, בזמן ההסכמה, עד 72 מחקרים שונים. מגבלות אפשריות לנתונים אלה כוללות וריאציה במקור ובשיטה של הנתונים שנרכשו מחסור במידע בנוגע לחדירה לא מלאה של מחלת הפתוגניים והאם אנשים יפתחו מחלות הקשורות לאחר איסוף הנתונים. | PMID: 24174537 |
| הומולוגיה חיזוי | הוראות הצטרפות | https://www.flyrnai.org/cgi-bin/DRSC_orthologs.pl | DIOPT סיפק מספר מסוים רצף החלבון של היומנים החזויים הטובים ביותר שישה אורגניזמים מודל נגד רצף החלבון של הגן האנושי של עניין. היישור יספק מידע על שימור חומצות אמינו ספציפיות, כמו גם תחומים של חלבון פונקציונלי. | PMID: 21880147 |
| גן אדם/תעתיק ממינוח | Ensembl | https://useast.ensembl.org/ | מזהי גנים Ensembl משמשים לקישור מסדי הנתונים השונים. | PMID: 29155950 |
| גנטיקה של האדם | ExAC | http://exac.broadinstitute.org/ | ExAC מכיל יותר מ-60,000 exomes והוא, מלבד gnomAD (http://gnomad.broadinstitute.org/), האוסף הציבורי הגדול ביותר של exomes שנבחרו נגד אנשים עם מוקדם מאוד התפרצות פנוטיפים. למטרות של marrvel, ExAC ו-gnomad משמש את ערכת הנתונים של אוכלוסיית השליטה הטובה ביותר כדי לחשב תדירות אלל קטין. אנו מספקים שני סטים של תפוקות מ ExAC. הפלט הראשון הוא מבט ממוקד גנים של מספר צפוי לעומת נצפה של missense ואובדן של פונקציה (LOF) alleles. מדד שנקרא מורכב (הסתברות של LOF אי סבילות) נע בין 0.00 ו 1.00 משקף את הלחץ סלקטיבי על גרסאות מסוימות לפני גיל הרבייה. התוצאה של 1.00 משמעותו היא כי הגן הזה הוא מאוד לא סובלני של כל משתני LOF של הגנים האלה עלול לגרום למחלות בבני אדם. הפלט השני הוא נתונים מ-ExAC הנוגע למשתנה הספציפי. אם משתנה זהה נראה ב ExAC, marrvel יציג את תדירות אלל קטין. | PMID: 27535533 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | פליי בסיס (דרוזופילה) | http://flybase.org | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 26467478 |
| מודל אורגניזם מאגר כלים אינטגרציה | Gene2Function | http://www.gene2function.org/search/ | MARRVEL משתפת פעולה עם DIOPT ו Gene2Function כדי לספק את התכונה "חיפוש אורגניזם מודל". היפר-קישור מסופק למשתמשים לגשת לאתר האינטרנט שלהם המשלב מספר מסדי נתונים של MO ומציג אותם בסגנון שונה מאופן הפעולה של MARREL. | PMID: 28663344 |
| גנטיקה של האדם | Geno2MP | http://geno2mp.gs.washington.edu/Geno2MP/ | Geno2MP הוא אוסף של דגימות מאוניברסיטת וושינגטון מרכז לגנטיקה Mendelian. הוא מכיל ~ 9,650 exomes של אנשים מושפעים וקרובי משפחה לא מושפעים. מסד נתונים זה מקשר את הפנוטיפקס כמו גם את מצב הירושה של מידע לאלולים ספציפיים. עבור פנוטיפ, על-ידי השוואת מערכת האיברים המושפעת של המטופל המעניין לאנשים המושפעים ב-Geno2MP, האדם עשוי למצוא גפרורים פוטנציאליים. התאמה ב allele, מצב של ירושה, ו-פנוטיפ מספק הסתברות מוגברת כי המשתנה כנראה פתוגניים. עם זאת, בשל גודל דגימה קטן שיוך שלילי אינו מצמצם בהכרח את העדיפות הפתומית של המשתנה. מנגנון ליצירת קשר עם הרופא הראשי של מטופל הריבית מסופק במקור המקורי. | N/A |
| גנטיקה של האדם | גנאואדה | http://gnomad.broadinstitute.org/ | gnomAd מכיל סך של 123,136 exome רצפים ו 15,496 שלמות הגנום רצפים של אנשים שאינם קשורים ברצף כחלק מחלות ספציפיות למחלות מסוימות האוכלוסייה הגנטית. חלק משמעותי של נתונים ExAC מגורר לתוך gnomAD. ב MARRVEL אנו מציגים כעת את תדרי האוכלוסיה הנוגעת למשתנה מסוים. | PMID: 27535533 |
| ג'ין אונטולוגיה | גו סנטרל | http://www.geneontology.org/ | MARRVEL מציג רק את ג'ין אונטולוגיה (GO) מונחים (פונקציה מולקולרית, מרכיב סלולרי, ותהליך ביולוגי) נגזר ראיות ניסיוני עבור כל הגן. הם סוננו על-ידי "קודי ראיות ניסיוניים" ו-GO מונחים על בסיס "ניתוח חישובית קודי ראיות" ו "ביאור אלקטרוני קודי ראיות" (תחזיות) נמנעים. | PMID: 10802651, 25428369 |
| גן האדם/חלבון ביטוי | GTEx | https://gtexportal.org/home/ | MARRVEL מציג הן mRNA ו ביטוי חלבון דפוס ברקמות האדם של כל גן. תבנית הביטוי יכולה להוסיף תובנה לתוך פנוטיפים שנצפו בחולים ו/או מודל אורגניזמים. | PMID: 29019975, 23715323 |
| הגן האנושי המינוח | היכל הניווט | https://www.genenames.org/ | HGNC סמלים גנים רשמיים משמשים עבור חיפושים MARRVEL. | PMID: 27799471 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | IMPC (עכבר) | http://www.mousephenotype.org/ | MARRVEL מספקת היפר-קישור לדפי גנים של העכבר באתר האינטרנט של IMPC. אם יש כבר עכבר מעלף שנעשו על ידי impc, רשימה ממצה של בחני התוצאות שלהם נעשים זמינים בפומבי יכול לספק תובנה הפנוטיפים כאשר הגן הוא איבד. חלק מהמידע הוא בתוך MGI אבל אולי השהיה זמן. | PMID: 27626380 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | MGI (עכבר) | http://www.informatics.jax.org/ | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 25348401 |
| מודל אורגניזם מאגר כלים אינטגרציה | יוזמת המונרך | https://monarchinitiative.org/ | מראבל מספק קישור לפנופנגריד של גן אנושי ביוזמת המונרך. רשת זו מספקת השוואות בין הפנוטיפ של אורגניזמים מודל ומחלות אנושיות ידועות. | PMID: 27899636 |
| המינוח של משתנה אנושי | מוטלייזר | https://mutalyzer.nl/ | MARRVEL משתמש API של Mutalyzer להמיר variant שונה nomenclatures למיקום גנומית. | PMID: 18000842 |
| גנטיקה של האדם | תאומים | https://omim.org/ | שלושת החלקים העיקריים של מידע שאנו מציירים מ-תאומים הם: פונקציית גן, פנוטיפים משויכים, ומדווחים אלוס. זה מועיל לדעת אם גן קשור עם מנדלינה פניטיפ ידוע (ערכים) אשר בסיס מולקולרי ידוע. גנים ללא ידע זה הם מועמדים לגילוי גנטי הרומן. עבור גנים כי הם קטגוריה זו, אם הפנוטיפים של החולה אינו תואם את המחלה המדווחת פנוטיפ כמו גם אלה של המטופלים בספרות, אז זה מגביר את ההזדמנות לספק התרחבות פנוטימית עבור הגן של עניין. | PMID: 28654725 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | פומבסיס (שמרים ביקוע) | https://www.pombase.org/ | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 22039153 |
| ספרות | PubMed | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ | MARRVEL מספקת היפר-קישור לחיפוש מבוסס "ג'ין". לחיצה על קישור זה תאפשר לאחד לחפש במסמכים ביו-רפואיים המתייחס לגנים המעניינים המבוססים על שמות גנים וסימנים קודמים. | N/A |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | RGD (עכברוש) | https://rgd.mcw.edu/ | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 25355511 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | SGD (הנצה שמרים) | https://www.yeastgenome.org/ | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 22110037 |
| גן האדם/חלבון ביטוי | אטלס החלבון האנושי | https://www.proteinatlas.org/ | MARRVEL מציג הן mRNA ו ביטוי חלבון דפוס ברקמות האדם של כל גן. תבנית הביטוי יכולה להוסיף תובנה לתוך פנוטיפים שנצפו בחולים ו/או מודל אורגניזמים. | PMID: 21752111 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | וורמבאז (אלאלגיה) | http://wormbase.org | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 26578572 |
| מסדי נתונים של אורגניזם מודל ראשי | ברפין (דג זברה) | https://zfin.org/ | MARRVEL אוספת ומציגה נתונים ממספר מסדי נתונים של אורגניזם מודל. אנו מספקים תקציר של הפונקציה המולקולרית, התאית והביולוגית של הגן באמצעות תנאי GO. היומן הקרוב ביותר מופק על ידי DIOPT. | PMID: 26097180 |
. שולחן 1 רשימת מקורות נתונים למרבל. כל מסדי הנתונים כאשר MARRVEL מקבל נתונים מפורטים בטבלה זו. עבור כל מסד נתונים, אנו מפרט את סוג מסד הנתונים, כתובת האתר/קישור, רציונל לרבות MARRVEL, והפניות ראשיות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
צעדים קריטיים בפרוטוקול זה כוללים את הקלט ההתחלתי (שלבים 1.1-1.3) והפרשנות הבאה של הפלט. הסיבה השכיחה ביותר מדוע תוצאות החיפוש שליליות היא בגלל הדרכים הרבות בהן ניתן לתאר גנים ו/או משתנים. בעוד MARRVEL מתעדכן על בסיס מתוזמן, עדכונים אלה עלולים לגרום לניתוק בין מסדי הנתונים השונים כי MARRVEL קישורים. כך, הצעד הראשון בפתרון בעיות הוא תמיד בודק כדי לראות אם שמות חלופיים של הגן או המשתנה יוביל לתוצאת חיפוש מוצלחת. אם עדיין לא ניתן לפתור אותה, נא לשלוח הודעה לצוות הפיתוח באמצעות טופס המשוב ב-http://marrvel.org/message.
מגבלה אחת ל MARRVEL היא כי הוא עדיין לא כולל את כל מסדי הנתונים השימושיים הנחוצים לניתוח גנים ומשתנים. לדוגמה, אלגוריתמים של חיזוי פתוגניות כגון CADD18 אינם מסופקים כעת. באופן דומה, מידע על מבנה החלבון ומידע האינטראקציה חלבון חלבון שעשוי לספק גם קישורים מבניים ופונקציונליים למשתנים ידועים מחלות הגורמים בגנים אינם מוצגים כרגע MARRVEL. בעדכון העיקרי הבא שלנו, אנו מתכננים לשלב את המידע הזה לתוך MARRVEL, בנוסף שילוב מידע פנוטימית יותר ממודל אורגניזם אתרי אינטרנט, IMPC, יוזמת המונרך והברית של משאבי הגנום (AGR, https://www.alliancegenome.org/). מאז MARRVEL תוכנן כדי להקל על מחקר מחלות נדירות, התוכנית מתמקדת כיום על משתני germline ואינו מספק גישה מידע משתנה סומטית. מאגרי מידע של סרטן אינם משולבים כפרסום פרוטוקול זה. כמו MARRVEL מפותח ומשודרג באופן פעיל, אנו מעריכים מאוד משוב, ומעודדים מאוד את המשתמשים הקיימים להירשם לידיעונים על http://marrvel.org/message עבור כל מסדי נתונים נוספים בעתיד הופכים משולבים.
למרות שניתן להשתמש בנתונים מ-MARRVEL כדי לתעדף משתנים שעלולים להיות מרוגניים. עם זאת, כדי להפגין פתוגניות, אחד יצטרך לזהות חולים אחרים עם גנוטיפים דומים ופנוטיפים או לבצע מחקרים פונקציונליים כדי לספק ראיות מוצקות כי המשתנה של עניין יש תוצאות פונקציונליות הרלוונטיות מצב המחלה. לקבלת מידע נוסף על מידע נוסף מחוץ למרבל שעשוי להיות שימושי לשפוט אם משתנה שווה לחקור ניסויים באורגניזם המודל, עיין במאמר הנלווה הארניש et al21. על מנת לקחת את הצעדים הבאים באמצעות מודל אורגניזמים ללמוד משתנים אנושיים, האדם גנטיקאים והאורגניזם מודל לחוקרים חייב להיות מסוגל להתחבר ולשתף פעולה. GeneMatcher ו קונסורציומים גנומית אחרים המהווים חלק הקונסורציום החלפת שדכן הם משאבים המאפשרים את השלב הבא. אם המשתמשים מתגוררים בקנדה, ניתן גם לרשום את המודלים הנדירים מודלים ורשת מנגנונים (RDMM, http://www.rare-diseases-catalyst-network.ca/) כדי לזהות קלינאים ו/או מודל האורגניזם החוקרים כי מוכנים לשתף פעולה39 . יפן (J-rdmm, https://irudbeyond.nig.ac.jp/en/index.html), אירופה (rdmm-אירופה, http://solve-rd.eu/rdmm-europe/), ו אוסטרליה (האוסטרלי ברשת גנומיקה: https://www.functionalgenomics.org.au/) אימצו לאחרונה את ה מודל RDMM קנדי כדי להקל על שיתופי פעולה דומים בתוך המדינות/אזורים שלהם. בנוסף, באמצעות כלים כגון BioLitMine (https://www.flyrnai.org/tools/biolitmine/web/) ניתן לחפש משתפי פעולה פוטנציאליים בקרב חוקרי הקרן שפעלו בעבר על גן העניין.
לבסוף, בנוסף MARRVEL, ישנם מספר מינים אחרים כלים הכרייה נתונים זמינים כולל Gene2Function40 (http://www.gene2function.org/), יוזמת המונרך29 (Https://monarchinitiative.org/) ו הברית של משאבי הגנום (AGR, https://www.alliancegenome.org/). בעוד Gene2Function מספק גישה לנתוני מינים ויוזמת המונרך מספק השוואות פנוטיאיות, MARRVEL יש דגש גדול על משתנים אנושיים וקישור נתונים גנומית אנושית עם אורגניזמים מודל. AGR היא יוזמה המערבת שישה מסדי נתונים אורגניזם מודל והקונסורציום הגנטי של גנים המשלבת נתונים ממסד נתונים שונים בדרך אחידה כדי להגדיל את הנגישות של נתונים שהצטברו על ידי כל מסד נתונים. משאבים אלה הם משלימים, ומשתמשים צריכים להבין את העוצמות של כל מסד נתונים כדי לנווט את הכמות העצומה של הידע שנצבר על ידי חוקרים בקהילות. כאשר פיתוח MARRVEL ממשיך, אנו מתכננים לכלול יותר מסדי נתונים הרלוונטיים לחקר גרסאות אנושיות של אורגניזמים המודל. המטרה מלאה של MARRVEL היא לספק דרך נגישה בקלות עבור מטפלים וחוקרים כאחד כדי לנתח את הגנים האנושיים ומשתנים למחקר נוסף על ידי שילוב מידע שימושי תוך שמירה על הממשק פשוט ככל שאנחנו יכולים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
. למחברים אין מה לגלות
Acknowledgments
אנו מודים לג, רמי אל-גורני, שיון-יאנג קים, יאנויי (קלייר) הו, יינג-וואי וואן, נאבין מנורהרן, סאסיהר פאסאוולאטי, ארם קוז'אן, דונקסאה מאו, מייקל וונגלר, הסיין-טואן צ'או, סטפני מוהר, ונורברט פררימון למען תמיכתם בפיתוח ו אחזקה של MARRVEL. אנו אסירי תודה לסמנתה ל. דיל ו-ג'יי מייקל הניש על התשומה שלהם בכתב היד הזה.
ההתפתחות הראשונית של MARRVEL היה נתמך בחלק על ידי רשת מחלות אובחן מודל אורגניזמים מרכז הקרנה דרך הקרן NIH (U54NS093793) ובאמצעות משרד NIH תוכניות תשתית מחקר (ORIP) (R24OD022005). ג ' ו הוא נתמך על ידי NIH יוניס קנדי Shriver המכון הלאומי לבריאות הילד & הפיתוח האנושי (F30HD094503) ואת רוברט מקאייר קרן מקאיר MD/PhD מלומד סטודנט ב BCM. ההייב נתמך על ידי המכון הלאומי NIH למדעי הרפואה הכללית (R01GM067858) והוא חוקר של המכון הרפואי הווארד יוז. המכון הלאומי למדעי הרפואה (R01GM120033) נתמך על ידי ה-NIH, המכון הלאומי להזדקנות (R01AG057339) וקרן הפינגטון. SY קיבל תמיכה נוספת של NIH המכון הלאומי על חירשות והפרעות תקשורת אחרות (R01DC014932), קרן סימונס (פרס הספרי: 368479), האגודה לאלצהיימר (המענק לחקר החוקרים החדש: 15-364099), משפחת נאמאן קרן למחקר בסיסי ומשפט קרוליין ווילס לחקר הרפואה המולקולרית.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Human Genetics | ClinVar | PMID: 29165669 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ |
| Human Genetics | DECIPHER | PMID: 19344873 | https://decipher.sanger.ac.uk/ |
| Human Genetics | DGV | PMID: 24174537 | http://dgv.tcag.ca/dgv/app/home |
| Orthology Prediction | DIOPT | PMID: 21880147 | https://www.flyrnai.org/cgi-bin/DRSC_orthologs.pl |
| Human Gene/Transcript Nomenclature | Ensembl | PMID: 29155950 | https://useast.ensembl.org/ |
| Human Genetics | ExAC | PMID: 27535533 | http://exac.broadinstitute.org/ |
| Primary Model Organism Databases | FlyBase (Drosophila) | PMID:26467478 | http://flybase.org |
| Model Organism Database Integration Tools | Gene2Function | PMID: 28663344 | http://www.gene2function.org/search/ |
| Human Genetics | Geno2MP | N/A | http://geno2mp.gs.washington.edu/Geno2MP/ |
| Human Genetics | gnomAD | PMID: 27535533 | http://gnomad.broadinstitute.org/ |
| Gene Ontology | GO Central | PMID: 10802651, 25428369 | http://www.geneontology.org/ |
| Human Gene/Protein Expression | GTEx | PMID: 29019975, 23715323 | https://gtexportal.org/home/ |
| Human Gene Nomenclature | HGNC | PMID: 27799471 | https://www.genenames.org/ |
| Primary Model Organism Databases | IMPC (mouse) | PMID: 27626380 | http://www.mousephenotype.org/ |
| Primary Model Organism Databases | MGI (mouse) | PMID:25348401 | http://www.informatics.jax.org/ |
| Model Organism Database Integration Tools | Monarch Initiative | PMID: 27899636 | https://monarchinitiative.org/ |
| Human Variant Nomenclature | Mutalyzer | PMID: 18000842 | https://mutalyzer.nl/ |
| Human Genetics | OMIM | PMID: 28654725 | https://omim.org/ |
| Primary Model Organism Databases | PomBase (fission yeast) | PMID:22039153 | https://www.pombase.org/ |
| Literature | PubMed | N/A | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ |
| Primary Model Organism Databases | RGD (rat) | PMID:25355511 | https://rgd.mcw.edu/ |
| Primary Model Organism Databases | SGD (budding yeast) | PMID: 22110037 | https://www.yeastgenome.org/ |
| Human Gene/Protein Expression | The Human Protein Atlas | PMID: 21752111 | https://www.proteinatlas.org/ |
| Primary Model Organism Databases | WormBase (C. elegans) | PMID:26578572 | http://wormbase.org |
| Primary Model Organism Databases | ZFIN (zebrafish) | PMID:26097180 | https://zfin.org/ |
References
- Yang, Y., et al. Clinical whole-exome sequencing for the diagnosis of mendelian disorders. New England Journal of Medicine. 369 (16), 1502-1511 (2013).
- Richards, S., et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genetics in Medicine. 17 (5), 405-424 (2015).
- MacArthur, D. G., et al. Guidelines for investigating causality of sequence variants in human disease. Nature. 508 (7497), 469-476 (2014).
- Wang, J., et al. MARRVEL: Integration of Human and Model Organism Genetic Resources to Facilitate Functional Annotation of the Human Genome. American Journal of Human Genetics. 100 (6), 843-853 (2017).
- Povey, S., et al. The HUGO Gene Nomenclature Committee (HGNC). Human Genetics. 109 (6), 678-680 (2001).
- Lek, M., et al. Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans. Nature. 536 (7616), 285-291 (2016).
- Wildeman, M., van Ophuizen, E., den Dunnen, J. T., Taschner, P. E. Improving sequence variant descriptions in mutation databases and literature using the Mutalyzer sequence variation nomenclature checker. Human Mutation. 29 (1), 6-13 (2008).
- Zhou, W., et al. TransVar: a multilevel variant annotator for precision genomics. Nature Methods. 12 (11), 1002-1003 (2015).
- Hu, Y., et al. An integrative approach to ortholog prediction for disease-focused and other functional studies. BMC Bioinformatics. 12, 357 (2011).
- Amberger, J. S., Hamosh, A. Searching Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM): A Knowledgebase of Human Genes and Genetic Phenotypes. Current Protocols in Bioinformatics. 58, 1 (2017).
- Amberger, J. S., Bocchini, C. A., Scott, A. F., Hamosh, A. OMIM.org: leveraging knowledge across phenotype-gene relationships. Nucleic Acids Research. 47, 1038-1043 (2019).
- Liu, N., et al. Functional variants in TBX2 are associated with a syndromic cardiovascular and skeletal developmental disorder. Human Molecular Genetics. 27 (14), 2454-2465 (2018).
- Ropers, H. H., Wienker, T. Penetrance of pathogenic mutations in haploinsufficient genes for intellectual disability and related disorders. European Journal of Medical Genetics. 58 (12), 715-718 (2015).
- Shashi, V., et al. De Novo Truncating Variants in ASXL2 Are Associated with a Unique and Recognizable Clinical Phenotype. American Journal of Human Genetics. 100 (1), 179 (2017).
- Chen, R., et al. Analysis of 589,306 genomes identifies individuals resilient to severe Mendelian childhood diseases. Nature Biotechnology. 34 (5), 531-538 (2016).
- Halvorsen, M., et al. Mosaic mutations in early-onset genetic diseases. Genetics in Medicine. 18 (7), 746-749 (2016).
- Kohler, S., et al. The Human Phenotype Ontology in 2017. Nucleic Acids Research. 45 (1), 865-876 (2017).
- Rentzsch, P., Witten, D., Cooper, G. M., Shendure, J., Kircher, M. CADD: predicting the deleteriousness of variants throughout the human genome. Nucleic Acids Research. 47 (1), 886-894 (2019).
- Sobreira, N., Schiettecatte, F., Valle, D., Hamosh, A. GeneMatcher: a matching tool for connecting investigators with an interest in the same gene. Human Mutation. 36 (10), 928-930 (2015).
- Sobreira, N. L. M., et al. Matchmaker Exchange. Current Protocols in Human Genetics. 95 (9), 31-39 (2017).
- Harnish, M., Deal, S., Wangler, M., Yamamoto, S. In vivo functional study of disease-associated rare human variants using Drosophila. Journal of Visualized Experiments. , (2019).
- Harrison, S. M., et al. Using ClinVar as a Resource to Support Variant Interpretation. Current Protocols in Human Genetics. 89, 11-18 (2016).
- MacDonald, J. R., Ziman, R., Yuen, R. K., Feuk, L., Scherer, S. W. The Database of Genomic Variants: a curated collection of structural variation in the human genome. Nucleic Acids Research. 42, Database issue 986-992 (2014).
- Firth, H. V., et al. DECIPHER: Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans Using Ensembl Resources. American Journal of Human Genetics. 84 (4), 524-533 (2009).
- Thurmond, J., et al. FlyBase 2.0: the next generation. Nucleic Acids Research. 47, 759-765 (2019).
- Consortium, G. T. Human genomics. The Genotype-Tissue Expression (GTEx) pilot analysis: multitissue gene regulation in humans. Science. 348 (6235), 648-660 (2015).
- Ponten, F., Jirstrom, K., Uhlen, M. The Human Protein Atlas--a tool for pathology. Journal of Pathology. 216 (4), 387-393 (2008).
- The Gene Ontology, C. The Gene Ontology Resource: 20 years and still GOing strong. Nucleic Acids Research. , (2018).
- Mungall, C. J., et al. The Monarch Initiative: an integrative data and analytic platform connecting phenotypes to genotypes across species. Nucleic Acids Research. 45 (1), 712-722 (2017).
- Meehan, T. F., et al. Disease model discovery from 3,328 gene knockouts by The International Mouse Phenotyping Consortium. Nature Genetics. 49 (8), 1231-1238 (2017).
- Katoh, K., Rozewicki, J., Yamada, K. D. MAFFT online service: multiple sequence alignment, interactive sequence choice and visualization. Brief Bioinform. , (2017).
- Sievers, F., Higgins, D. G. Clustal Omega for making accurate alignments of many protein sequences. Protein Science. 27 (1), 135-145 (2018).
- Yoon, W. H., et al. Loss of Nardilysin, a Mitochondrial Co-chaperone for alpha-Ketoglutarate Dehydrogenase, Promotes mTORC1 Activation and Neurodegeneration. Neuron. 93 (1), 115-131 (2017).
- Deal, S., Yamamoto, S. Unraveling novel mechanisms of neurodegeneration through a large-scale forward genetic screen in Drosophila. Frontiers in Genetics. 9, (2019).
- Matamoros, A. J., Baas, P. W. Microtubules in health and degenerative disease of the nervous system. Brain Research Bulletin. 126, Pt 3 217-225 (2016).
- Theodosiou, A., Arhondakis, S., Baumann, M., Kossida, S. Evolutionary scenarios of Notch proteins. Molecular Biology and Evolution. 26 (7), 1631-1640 (2009).
- Shayevitz, C., Cohen, O. S., Faraone, S. V., Glatt, S. J. A re-review of the association between the NOTCH4 locus and schizophrenia. American Journal of Medical Genetics. Part B: Neuropsychiatric Genetics. 159 (5), 477-483 (2012).
- Wang, Z., et al. A review and re-evaluation of an association between the NOTCH4 locus and schizophrenia. American Journal of Medical Genetics. Part B: Neuropsychiatric Genetics. 141 (8), 902-906 (2006).
- Oriel, C., Lasko, P. Recent Developments in Using Drosophila as a Model for Human Genetic Disease. International Journal of Molecular Sciences. 19 (7), (2018).
- Hu, Y., Comjean, A., Mohr, S. E., FlyBase, C., Perrimon, N. Gene2Function: An Integrated Online Resource for Gene Function Discovery. G3. 7 (8), Bethesda. 2855-2858 (2017).
