Desen tabanlı arama Epigenomic verileri GeNemo kullanarak

Bu videonun genel amacı, epigenetik çalışma alanındaki araştırmacılara, farklı epigenetik işaretler ve farklı hücre tipleri arasındaki benzerlik bölgelerini elde etmek için GeNemo programının nasıl kullanılacağını göstermektir. Bu programı oluştururkenki amacımız, araştırmacıların hücre fonksiyonu verilerini Encode ve Mousington gibi kapsamlı, bilinen halka açık veri tabanlarıyla karşılaştırabilmelerini sağlamaktı. Anahtar kelimeler aracılığıyla tipik araştırma yöntemiyle bilgilendirici arama.

Hücrelerinizde üç K4 primizasyonu veya diğer spesifik eğriler olduğu durumda, bu veri setleri faydalı olsa da GeNemo, veri açıklamasındaki benzerlikler yerine doğrudan gerçek veriler içindeki eklemeleri de arayabilir. Epigenetik modifikasyonların veya hücre sayımlarının neyle ilişkili olduğundan önceden çok az bilgiye sahip olduğunuz veya hiç bilginiz olmayan yeni bir DNA-bağlayıcı proteine sahip olduğunuzu varsayalım.

GeNemo, potansiyel hedeflerin daraltılmasına yardımcı olabilir. GeNemo; matematiksel ifadeler ve Yunan alfabesi dahil olmak üzere çeşitli formatlardaki dosyaları okuyabilir ve farklı desen eşleştirme yöntemleri kullanır. Ayrıca, benzerlik skorlarına dayanarak uygun olmayan bölgeleri çözümleyecek ve veri dışa aktarma seçenekleri sunacaktır. Şimdi, bir GeNemo aramasının nasıl gerçekleştirileceğini göstereceğiz.

GeNemo'yu kullanmak için, UCSC genom tarayıcısı gibi yaygın biyoinformatik araçlarla deneysel ham verilerden dönüştürülebilecek kendi veri dosyanıza ve BED veya big wig formatındaki dosyalarınıza ihtiyacınız olacaktır. İlk olarak GeNemo.org adresine gidin. Ana sayfada, belirleme seçeneklerinin bulunduğu bir arama kutusu göreceksiniz.

Verilerinizi hangi türle karşılaştıracağınızı seçin. Bu eğitim için referans tür olarak homosapiens kullanacağız. Ardından, GeNemo'ya yüklemek için kendi dosyanızı seçin.

Bu dosya çevrimiçi olarak veya yerel sürücünüzde barındırılabilir. Verileriniz çevrimiçiyse, URL'yi bu kutuya kopyalayıp yapıştırın. Veya yerel bir veri dosyası yüklemek için aşağıdaki düğmeye tıklayın.

Bu eğitim için bir örnek dosya kullanacağız. Aramaların tamamlanması bazen uzun sürebilir. Beklemek istemiyorsanız, bu kutucuğa e-posta adresinizi girebilirsiniz.

Arama tamamlandığında, sonuçların bağlantısını içeren bir e-posta alacaksınız. BED formatında kendi verilerinizi sağlıyorsanız, yalnızca görüntüleme amaçlı bir big wig dosyası yüklemek için başka bir URL bulunmaktadır. Ayrıca bu kutuda bir arama aralığı belirtebilirsiniz.

Bir arama aralığı belirlemek için, baz çift aralığının yanı sıra kromozom numarasını da belirtmeniz gerekir. Aşağıdaki iki giriş aynı şekilde okunacaktır: Chromosome1:1-1000000. Veya noktalama işaretlerini boşluklarla değiştirerek, ki bu BED dosya formatıdır.

Kromozom1 1 1000000. Şimdi, hangi iz türlerinin aranacağını seçmek için veri seçim düğmesine tıklayın. Her bir veri örneğinin yanındaki onay kutularına tıklayarak arama yapabilirsiniz, ancak aynı zamanda bir filtreleme işlevi de bulunmaktadır.

Filtreleme işlevi, birçok izi aynı anda seçmek için faydalıdır. Burada, hangi kategoriye göre filtreleme yapacağınızı seçebileceğiniz gibi sekmenin altındaki düğmeleri de kullanabilirsiniz. İlk üç düğmenin işlevi oldukça açıktır.

Filtrele seçeneği, seçilen kategorilere ait olmayan tüm kanalların işaretinin kaldırılmasına neden olur; bir nevi "ve" (AND) kapısı gibi çalışır. Diğer yandan, hariç tut seçeneği ise seçilen kategorilerin işaretinin kaldırılmasına neden olur.

Bir NOT kapısı gibi. Hazır olduğunuzda, aramayı başlatmak için arama düğmesine tıklayın. Çok sayıda izi arıyorsanız ve/veya daha küçük bir arama aralığı belirtmediyseniz, arama işlemi biraz zaman alabilir.

Sonuçlar kutusunda, veri dosyanızın ve arama türünüzün, belirlediğiniz bir veya daha fazla iz dizisinde benzerlik gösterdiği genomun çeşitli bölümlerini göreceksiniz. Eşleşen bölgelerin listesini içeren bir dosyayı indirmek için BED dosyasını indir'e tıklayabilirsiniz. Eşleşen bölümü görselleştirmek için her kutudaki göster butonuna tıklayın.

Ekran bölümünde, kendi veri dosyası izleğinizin yanı sıra eşleşen izleği veya izlekleri göreceksiniz. Baz çifti etiketlerinin bulunduğu üstteki çubuğu kaydırarak ileri veya geri yönde hareket edebilirsiniz. Bu örnekte görüldüğü gibi, buradaki tepe noktası iki izlek arasındaki benzerliği temsil etmektedir.

Bu videoyu izledikten sonra, GeNemo kullanarak farklı epigenetik markerlar arasında benzerlik bölgelerinin nasıl elde edileceği konusunda iyi bir fikre sahip olmalısınız. GeNemo arama sonuçları; ilgi duyduğunuz verilerle belirli genomik konumlarda benzer örüntüler gösteren çeşitli doku tipleri genelindeki transkripsiyon faktörü bulguları, DNA metilasyonu, kromatin erişilebilirliği veya diğer sinyal türleri gibi epigenetik markerları içerecektir. Buradan hareketle, bu DNA-bağlayıcı proteinin bazı transkripsiyon faktörleri veya düzenleyici elementlerle etkileşime girip girmediğini ya da kromatin yapısıyla bir ilişkisi olup olmadığını ve benzerlerini belirleyebileceksiniz.

Veri setinize en yüksek benzerliği gösteren doku türlerini belirleyerek, ilgilendiğiniz proteinin gelişimsel işlevi hakkında çıkarımlar yapabilirsiniz. Bu tür kapsamlı bir arama ile GeNemo; geçici bölgeleri, belirteçleri ve/veya hücre tiplerini nispeten kısa bir sürede geri döndürebilir. Bu sonuçlardan yola çıkarak, söz konusu protein için uygun hücre hattının seçilmesi, spesifik transkripsiyon faktörleriyle etkileşimlerin test edilmesi veya Co IP, 3C, 4C, 5C veya HiC aracılığıyla epigenetik modifikasyonların incelenmesi gibi gelecekteki deneyleri planlamak amacıyla potansiyel ilgi alanları daraltılabilir.

Bu eğitim setinin faydalı olduğunu umuyoruz ve GeNemo'yu geliştirmek için sürekli çalışıyoruz. Bu amaçla, her türlü geri bildiriminizi bekliyoruz.