Ксенбаза

Ксенбаза
Содержание
Описание	Xenbase: База знаний модельного организма Xenopus.
Типы данных ; захвачен	Фенотипы, заболевания, литература, нуклеотидная последовательность, последовательность РНК, последовательность белка, структура, геномика, морфолино, метаболические и сигнальные пути, геномы человека и других позвоночных, человеческие гены и болезни, данные микрочипов и другая экспрессия генов, ресурсы по протеомике, другая молекулярная биология , Органелла
Организмы	Xenopus laevis и Xenopus тропический
Контакт
Исследовательский центр	Детская больница Цинциннати , Университет Калгари
Лаборатория	Лаборатория Цорна , Лаборатория Визе
Первичное цитирование	ПМИД 29059324
Дата выпуска	1999
Доступ
Веб-сайт	https://www.xenbase.org/
URL-адрес загрузки	https://download.xenbase.org/xenbase/
Инструменты
Автономный	BLAST , JПросмотр
Разнообразный
Лицензия	Общественное достояние
Выпуск данных ; частота	Непрерывный
Версия	6.х
Политика курирования	Профессионально куратор
Добавить в закладки ; сущности	Да

Xenbase — это база данных модельных организмов (MOD) , предоставляющая информационные ресурсы, а также геномные и биологические данные о лягушках Xenopus . ^{[ 1 ]} Xenbase доступен с 1999 года и охватывает разновидности X. laevis и X.tropicis Xenopus. ^{[ 2 ]} По состоянию на 2013 год все его сервисы работают на виртуальных машинах в среде частного облака, что делает его одним из первых модов, сделавших это. ^{[ 3 ]} Помимо размещения данных и инструментов геномики, Xenbase поддерживает исследовательское сообщество Xenopus посредством профилей исследователей и лабораторий, а также публикаций о вакансиях и мероприятиях.

Программно-аппаратная платформа Xenbase

Xenbase работает в облачной среде. ^{[ 3 ]} Ее виртуальные машины работают в среде VMware vSphere на двух серверах с автоматической балансировкой нагрузки и отказоустойчивостью . Программное обеспечение Xenbase использует Java , JSP , JavaScript , AJAX , XML и CSS . Он также использует Apache Tomcat и базу данных IBM DB2 . Те же аппаратные и программные платформы поддерживают Echinobase .

Поддерживаемые виды

Xenbase предлагает два уровня поддержки. Полная поддержка включает полную интеграцию генома в базу данных, включая страницы генов, BLAST, JBrowse и загрузку генома. Частичная поддержка обеспечивает возможности BLAST, JBrowse и загрузки, но не обеспечивает интеграцию генных страниц.

Полная поддержка: основная задача Xenbase — обеспечить комплексную поддержку следующих лягушек.

Xenopus laevis (африканская шпорцевая лягушка)
Xenopus тропический (западная шпорцевая лягушка)

Частичная поддержка:

Rana catesbeiana (американская лягушка-бык)
Nanorana parkeri (высокогималайская лягушка)
Амбистома мексиканская (Аксолотль)
Hymenochirus boettgeri (карликовая когтистая лягушка Заира или Конго)

Xenopus как модельный организм

Xenopus Модельный организм несет ответственность за большое количество новых знаний в области эмбрионального развития и клеточной биологии. Xenopus обладает рядом уникальных экспериментальных преимуществ как модель позвоночных. Главным среди них является устойчивость ранних эмбрионов и их пригодность к микроинъекциям и микрохирургии. Это делает их особенно привлекательной системой для тестирования эктопической активности генных продуктов и экспериментов по потере функции с использованием антагонистических реагентов, таких как морфолино, доминантно-негативные и неоморфные белки. Морфолинозы представляют собой синтетические олигонуклеотиды , которые можно использовать для ингибирования сплайсинга ядерной РНК или трансляции мРНК и являются распространенным реагентом для ингибирования генов у Xenopus, поскольку ни миРНК , ни миРНК еще не продемонстрировали воспроизводимое функционирование в эмбрионах лягушки. ^{[ 4 ]} Эмбрионы Xenopus развиваются очень быстро и формируют полный набор дифференцированных тканей в течение нескольких дней после оплодотворения, что позволяет быстро анализировать эффекты манипулирования экспрессией эмбриональных генов . ^{[ 5 ]} Большой размер эмбрионов и возможность микроинъекций также делают их чрезвычайно подходящими для микрочиповых подходов. Более того, эти же характеристики делают Xenopus одним из немногих модельных организмов позвоночных, пригодных для химического скрининга. ^{[ 6 ]} Xenbase предоставляет большую базу данных изображений, иллюстрирующих полный геном, видеоролики, подробно описывающие эмбриогенез , а также множество онлайн-инструментов, полезных для разработки и проведения экспериментов с использованием Xenopus .

Xenopus как модель болезни человека

Xenopus можно использовать для моделирования заболеваний человека, вызванных общими генами. ^{[ 7 ]} Xenbase поддерживает это, сопоставляя онтологию заболеваний и заболевания OMIM с генами и публикациями Xenopus. Xenopus данные фенотипа , а также ссылки на сопоставимые фенотипы и заболевания человека и мыши (через Инициативу Монарха Также представлены ).

Содержимое и инструменты Xenbase

Xenbase предоставляет множество инструментов, полезных как для профессиональных исследований, так и для академического обучения. Ниже приведены некоторые инструменты с кратким описанием. Полную информацию о предоставляемых инструментах пользователи могут найти в публикациях Xenbase. ^{[ 8 ]} Прилагается подробное введение в использование Xenabse. ^{[ 9 ]}

фенотипа , Поддержка ^{[ 10 ]} включая ссылки на данные Monarch Initiative (человек и мышь)
Болезни . Пользователи могут выполнять поиск заболеваний как в Онтологии болезней , так и в OMIM, чтобы найти соответствующие гены и публикации Xenopus.
Интеграция и визуализация данных NGS RNA-Seq и ChIP-Seq из Gene Expression Omnibus (GEO) . ^{[ 11 ]}
Программы просмотра RNA-Seq — графики временных профилей экспрессии и тепловые карты пространственной (анатомической) экспрессии как для laevis, так и для тропических.
Экспрессия генов — Xenbase поддерживает поиск и визуализацию наборов данных Gene Expression Omnibus (GEO), сопоставленных с новейшими геномами Xenopus.
BLAST — пользователи могут BLAST против геномов, РНК и белковых последовательностей Xenopus.
Браузер генома — Xenbase использует как JBrowse, так и GBrowse.
Поиск по экспрессии и поиск клонов — поиск по символу гена, названию гена, анатомическому элементу и т. д.
Рекомендации по номенклатуре генов : Xenbase является официальным органом, ответственным за наименование генов Xenopus.
Поиск литературы: Textpresso — использует алгоритм для сопоставления вашего поиска с конкретными критериями или разделом статьи. Например, вы можете найти статьи, описывающие гены HOX, и ограничить результаты только статьями, в которых используются морфолино.
Анатомия и развитие : изображения, карты судьбы, видео и т. д.
Ссылка на сообщество - Люди, вакансии и лаборатории, изучающие Xenopus
Список протоколов : идентификация клонов, антител, процедур.
Фондовый центр - поддерживает Национальный ресурс Xenopus, Европейский ресурсный центр Xenopus и т. д., чтобы помочь исследователям в получении запасов лягушек или повышении исследовательской подготовки.

Нобелевская премия 2012 года по исследованиям Xenopus

Нобелевская премия по медицине и физиологии была присуждена Джону Б. Гердону и Шинья Яманака 8 октября 2012 года. ^{[ 12 ]} для ядерного перепрограммирования в Ксенопусе. ^{[ 13 ]}

Важность: Эксперименты Гурдона бросили вызов догме того времени, согласно которой ядро дифференцированной клетки ответственно за свою судьбу (Пример: ядро клетки печени остается ядром клетки печени и не может вернуться в недифференцированное состояние).

В частности, эксперименты Джона Гердона показали, что зрелое или дифференцированное ядро клетки можно вернуть в его незрелую недифференцированную форму; это первый случай клонирования позвоночного животного.

Эксперимент : Гурдон использовал технику, известную как перенос ядра, для замены убитого ядра яйца лягушки ( Xenopus ) ядром зрелой клетки (кишечного эпителия). Головастики, образовавшиеся из этих яиц, выжили недолго (после стадии гаструляции), однако дальнейшая трансформация ядер этих яиц Xenopus во второй набор яиц Xenopus привела к образованию полностью развитых головастиков. Этот процесс (перенос ядер из клонированных клеток) называется серийной трансплантацией.

Исследование Xenopus с использованием инструментов Xenbase

Чтобы предоставить примеры того, как Xenbase может использоваться для облегчения академических исследований, ниже кратко описаны две исследовательские статьи.

Генетический скрининг мутаций, влияющих на развитие X.tropicis . ^{[ 14 ]}

В этой статье используются ресурсы Xenbase для создания и характеристики мутаций Xenopus тропического . Года и др. провели крупномасштабный генетический скрининг эмбрионов X.tropicis для выявления новых мутаций (2006). Дефекты были отмечены и распределены по 10 различным категориям следующим образом: дефекты глаз, ушей, нервного гребня/пигмента, карликовые, осевые, кишечные, сердечно-сосудистые, головы, сердечно-сосудистые плюс моторика и кровообращение. Дальнейшие исследования были проведены на мутанте Уайтхарта «wha», у которого нет нормальной циркулирующей крови. Страница ресурсов молекулярных маркеров Xenopus была использована для разработки эксперимента с микрочипами, в котором сравнивался дикий тип (нормальное кровообращение) и мутант «wha» X.tropicis . Анализ данных микрочипов показал, что 216 генов имели значительные изменения в экспрессии, причем больше всего пострадали гены, участвующие в биосинтезе гемоглобина и гема, что согласуется с наблюдением, что «wha» может играть роль в кроветворении.

Высокоэффективные TALEN позволяют проводить функциональный анализ F0 путем целенаправленного разрушения генов в эмбрионах Xenopus laevis. ^{[ 15 ]}

В статье Suzuki et al., 2013 г. описывает использование относительно нового метода нокдауна генов у X. laevis . Традиционно антисмысловые морфолиноолигонуклеотиды были методом выбора для изучения эффектов временного нокдауна генов у Xenopus .

По сравнению с морфолино, которые нарушают экспрессию генов путем ингибирования механизма трансляции, TALEN нарушают экспрессию генов, связываясь с ДНК и создавая двухцепочечные разрывы. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} Xenbase использовали для получения общедоступных последовательностей тирозиназы (tyr) и Pax6 , необходимых для дизайна TALEN. Нокдаун как Pax6 , так и tyr был высокоэффективен при использовании TALEN, что позволяет предположить, что разрушение генов с помощью TALEN может быть альтернативным или лучшим методом по сравнению с антисмысловыми морфолино.

См. также

Ссылки

^ М. Фишер и др. (2023) Xenbase: ключевые особенности и ресурсы базы знаний модельного организма Xenopus , Генетика, том 224, выпуск 1, май 2023 г., iyad018,
^ PD Vize et al. (2015) База данных и информационные проблемы при представлении как диплоидных, так и тетраплоидных видов Xenopus в Xenbase , Cytogenet Genome Res 2015; 145: 278-282
^ Перейти обратно: ^а ^б К. Карими и П.Д. Визе (2014). The Virtual Xenbase: перевод онлайн-ресурса по биоинформатике в частное облако , База данных, doi: 10.1093/database/bau108
^ Эйзен, ДжаС, Дж. . (2008). Контроль над экспериментами с морфолино: не прекращайте вносить антисмысл. Развитие, 135(10): с. 1735-1743.
^ Данные по экспрессии гена Pax8 на сайте xenbase.
^ Уилер, Г.Н. и А.В. Брендли (2009). «Простые модели позвоночных для химической генетики и поиска лекарств: уроки рыбок данио и Xenopus». Динамика развития 238(6): 1287-1308.
^ Ненни и др. (2019). Xenbase: Содействие использованию Xenopus для моделирования заболеваний человека , Frontiers in Physiology, Volume 10, doi:10.3389/fphys.2019.00154
^ «Публикации Xenbase» .
^ Джеймс-Цорн и др. (2018) Навигация по Xenbase: интегрированная база данных геномики и экспрессии генов Xenopus , Геномные базы данных эукариот: методы и протоколы, том 1757, глава 10, стр. 251–305, doi:10.1007/978-1-4939-7737-6
^ М. Фишер и др. (2022) Онтология фенотипа Xenopus: соединение данных фенотипа модельного организма со здоровьем и развитием человека , Биоинформатика BMC, 23, 99
^ Фортриед и др. (2020) Xenbase: глубокая интеграция данных GEO и SRA RNA-seq и ChIP-seq в базу данных модельных организмов , Nucleic Acids Research (NAR), том 48, выпуск D1, 8 января 2020 г., страницы D776–D782, doi: https ://doi.org/10.1093/nar/gkz933
^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 2012 года — пресс-релиз» .
^ Гердон, Дж. Б. (1962). Способность к развитию ядер, взятых из клеток эпителия кишечника питающихся головастиков. Журнал эмбриологии и экспериментальной морфологии, 10 (4): с. 622-640
^ Года, Т., Абу-Дайя, Анита, Каррутерс, Саманта, Кларк, Мэтью Д., Стемпл, Дерек Л., Циммерман, Лайл Б. (2006). «Генетический скрининг мутаций, влияющих на развитие Xenopus тропического». PLoS Генет 2 (6): e91
^ Сузуки, К.-и. Т., Ю. Исояма и др. (2013). «Высокоэффективные TALEN позволяют проводить функциональный анализ F0 путем целенаправленного разрушения генов в эмбрионах Xenopus laevis». Биология Открыть
^ Бох, Дж. (2011). «СКАЗКИ о нацеливании на геном». Нат Биотех 29(2): 135-136.
^ Хуанг П., А. Сяо и др. (2011). «Нацеливание на наследуемые гены у рыбок данио с использованием индивидуальных TALEN». Нат Биотех 29(8): 699-700.

[mf2023-1] М. Фишер и др. (2023) Xenbase: ключевые особенности и ресурсы базы знаний модельного организма Xenopus , Генетика, том 224, выпуск 1, май 2023 г., iyad018,

[2] PD Vize et al. (2015) База данных и информационные проблемы при представлении как диплоидных, так и тетраплоидных видов Xenopus в Xenbase , Cytogenet Genome Res 2015; 145: 278-282

[kv2014-3] Перейти обратно: ^а ^б К. Карими и П.Д. Визе (2014). The Virtual Xenbase: перевод онлайн-ресурса по биоинформатике в частное облако , База данных, doi: 10.1093/database/bau108

[4] Эйзен, ДжаС, Дж. . (2008). Контроль над экспериментами с морфолино: не прекращайте вносить антисмысл. Развитие, 135(10): с. 1735-1743.

[5] Данные по экспрессии гена Pax8 на сайте xenbase.

[6] Уилер, Г.Н. и А.В. Брендли (2009). «Простые модели позвоночных для химической генетики и поиска лекарств: уроки рыбок данио и Xenopus». Динамика развития 238(6): 1287-1308.

[7] Ненни и др. (2019). Xenbase: Содействие использованию Xenopus для моделирования заболеваний человека , Frontiers in Physiology, Volume 10, doi:10.3389/fphys.2019.00154

[8] «Публикации Xenbase» .

[JZ2018-9] Джеймс-Цорн и др. (2018) Навигация по Xenbase: интегрированная база данных геномики и экспрессии генов Xenopus , Геномные базы данных эукариот: методы и протоколы, том 1757, глава 10, стр. 251–305, doi:10.1007/978-1-4939-7737-6

[mf2022-10] М. Фишер и др. (2022) Онтология фенотипа Xenopus: соединение данных фенотипа модельного организма со здоровьем и развитием человека , Биоинформатика BMC, 23, 99

[JF2020-11] Фортриед и др. (2020) Xenbase: глубокая интеграция данных GEO и SRA RNA-seq и ChIP-seq в базу данных модельных организмов , Nucleic Acids Research (NAR), том 48, выпуск D1, 8 января 2020 г., страницы D776–D782, doi: https ://doi.org/10.1093/nar/gkz933

[12] «Нобелевская премия по физиологии и медицине 2012 года — пресс-релиз» .

[13] Гердон, Дж. Б. (1962). Способность к развитию ядер, взятых из клеток эпителия кишечника питающихся головастиков. Журнал эмбриологии и экспериментальной морфологии, 10 (4): с. 622-640

[14] Года, Т., Абу-Дайя, Анита, Каррутерс, Саманта, Кларк, Мэтью Д., Стемпл, Дерек Л., Циммерман, Лайл Б. (2006). «Генетический скрининг мутаций, влияющих на развитие Xenopus тропического». PLoS Генет 2 (6): e91

[15] Сузуки, К.-и. Т., Ю. Исояма и др. (2013). «Высокоэффективные TALEN позволяют проводить функциональный анализ F0 путем целенаправленного разрушения генов в эмбрионах Xenopus laevis». Биология Открыть

[16] Бох, Дж. (2011). «СКАЗКИ о нацеливании на геном». Нат Биотех 29(2): 135-136.

[17] Хуанг П., А. Сяо и др. (2011). «Нацеливание на наследуемые гены у рыбок данио с использованием индивидуальных TALEN». Нат Биотех 29(8): 699-700.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]