Комплексная база данных по устойчивости к антибиотикам

Комплексная база данных по устойчивости к антибиотикам
Содержание
Описание	Комплексная база данных по устойчивости к антибиотикам предоставляет данные, модели и алгоритмы, относящиеся к молекулярным основам устойчивости к противомикробным препаратам.
Типы данных ; захвачен	Гены и фенотипы устойчивости к противомикробным препаратам
Организмы	Бактерии
Контакт
Исследовательский центр	Университет Макмастера
Первичное цитирование	ПМИД 27789705
Доступ
Веб-сайт	карта .mcmaster .что
URL-адрес загрузки	Скачать
Разнообразный
Добавить в закладки ; сущности	да

Комплексная база данных по устойчивости к антибиотикам (CARD) — это биологическая база данных , которая собирает и систематизирует справочную информацию о генах, белках и фенотипах устойчивости к противомикробным препаратам . ^[1]^[2] База данных охватывает все типы классов лекарств и механизмы резистентности и структурирует свои данные на основе онтологии. База данных CARD была одним из первых ресурсов, посвященных генам устойчивости к противомикробным препаратам. ^[3] Ресурс обновляется ежемесячно ^[4] и предоставляет инструменты, позволяющие пользователям находить потенциальные гены устойчивости к антибиотикам в недавно секвенированных геномах.

Онтология

Каждый детерминант устойчивости, описанный Онтологией устойчивости к антибиотикам CARD (ARO), должен включать связь с каждой из трех ветвей: детерминант устойчивости к антибиотикам, молекула антибиотика и механизм устойчивости к антибиотикам. CARD недавно также выпустила проекты онтологий как для вирулентности, так и для мобильных генетических элементов, которые находятся в активной разработке. ^[1]

Курирование

Курирование CARD происходит постоянно, и команда биокураторов выпускает ежемесячные обновления. Процесс курирования в первую очередь включает в себя регулярный обзор доступной научной литературы. Рекомендации по принудительному курированию обеспечивают необходимый контекст для обеспечения правильной иерархической классификации, определенных семантических отношений и стандартизации данных. Команда биокураторов дополнительно аннотирует каждый термин ARO дополнительной информацией из внешних ссылок, включая соответствующие публикации, химические структуры или структуру белка через Банк данных белков . Термины ARO для детерминант AMR сочетаются с моделью обнаружения AMR, которая включает нуклеотидную и пептидную последовательность, полученную из NCBI GenBank, а также любые дополнительные параметры, необходимые для прогнозирования детерминанты на основе необработанной последовательности ДНК. Курирование иногда дополняется анализом de novo, часто для решения проблемной номенклатуры. ^[1]

В целом, парадигма первичного курирования CARD следующая: для включения в CARD детерминанта УПП должна быть описана в рецензируемой научной публикации, при этом ее последовательность ДНК должна быть доступна в GenBank, включая четкие экспериментальные доказательства повышенной минимальной ингибирующей концентрации (МИК) по сравнению с элементы управления. Гены AMR, предсказанные методами in silico, но не охарактеризованные экспериментально, не включены в первичное лечение CARD. Тем не менее, усилия по гармонизации данных в 2019 году, которые включали сравнение каталога аллелей β-лактамаз ResFinder, ARG-ANNOT и NCBI, выявили большое количество исторических β-лактамаз без соответствующей рецензируемой публикации. Поскольку β-лактамазы составляют почти треть терминов ARO в CARD, это соглашение приводит к тому, что каждому варианту последовательности β-лактамазы в литературе присваивается новое имя и отсутствуют эталонные последовательности β-лактамазы в CARD, что приводит к неточности аннотации со стороны RGI и заметным различия в содержании между CARD и другими базами данных. CARD теперь включает эталонные последовательности и названия β-лактамаз, даже если у них отсутствуют опубликованные экспериментальные доказательства повышенного МИК. Это обратное курирование старых последовательностей β-лактамаз продолжается. ^[1]

Хотя большая часть ценности CARD заключается в экспертном биокурировании данных о последовательностях AMR и их взаимосвязи с антибиотиками, а количество публикаций AMR в PubMed превышает 5000 в год в течение последних 10 лет, задача поддержания CARD как всеобъемлющей, так и актуальной является актуальной. пугающий. CARD решает эту проблему, используя три подхода: специальную биокурацию, обзоры патогенных УПП и компьютерную сортировку литературы. Специальная биокурация предполагает рассмотрение отзывов исследовательского сообщества по УПП, а также литературы, обнаруженной в ходе проверок контроля качества или обзора номенклатуры генов УПП. Обзор патогенных УПП включает систематический обзор литературы по УПП для конкретных патогенов. В 2017 году для компьютерной сортировки литературы был представлен алгоритм анализа текста CARD*Shark, который был расширен на основе новых классификационных тегов класса наркотиков ARO. CARD*Shark присваивает публикациям рейтинги приоритета в результате общего поиска по медицинским предметным рубрикам (MeSH) PubMed на основе релевантности и передает результаты биокуратору CARD для ручной проверки. ^[1]

Команда кураторов CARD постоянно обновляет базу данных на сервере разработки, и перед выпуском внедряются строгие сценарии контроля качества для проверки этих данных перед их переносом на общедоступный веб-сайт. Эти этапы контроля качества проверяют использование внешних идентификаторов, ссылок на публикации, параметров модели обнаружения AMR и установленных правил для структуры онтологии. Любые обнаруженные проблемы устраняются до выпуска. После контроля качества общедоступный веб-сайт CARD обновляется ежемесячно. Веб-сайт также включает встроенный экземпляр BLAST для сравнения последовательностей с эталонными последовательностями CARD и веб-экземпляр RGI для прогнозирования резистома с помощью инструментов визуализации данных. ^[1]

Участие сообщества

В ответ на семинар Объединенного исследовательского центра (JRC) Европейской комиссии по базам данных AMR в 2019 году был создан публичный репозиторий «AMR_Curation» для коллективного курирования генов и мутаций AMR с участием большинства кураторов баз данных AMR (например, NCBI, Resfinder, MEGARes и т. д.). ) с активным и отслеживаемым средством отслеживания проблем с курированием, параллельным списком рассылки по курированию AMR, редактируемым списком баз данных и программного обеспечения AMR в электронной таблице Google, а также курируемым списком баз данных AMR в Википедии, которые доступны по адресу https://github.com/arpcard/amr_curation . CAD призывает исследователей, разработчиков программного обеспечения и кураторов данных об AMR использовать этот репозиторий и связанные с ним ресурсы для отправки, обсуждения и решения проблем курирования AMR. Любой, у кого есть учетная запись GitHub, может сообщить о проблеме. ^[1]

Модели обнаружения УПП

Онтология модели CARD включает эталонные нуклеотидные и белковые последовательности, а также дополнительные параметры поиска, включая мутации, обеспечивающие AMR (если применимо), и контролируемые пороговые значения битов BLAST (P/N). В большинстве детерминант CARD-AMR используется либо модель гомолога белка (PHM), либо модель варианта белка (PVM). PHM прогнозируют последовательности белка AMR на основе необработанной последовательности ДНК на основе гомологии с кураторской эталонной последовательностью на основе курируемого порогового значения битов BLAST. PVM выполняют аналогичный поиск, но включают дополнительные параметры для обнаружения специфических курируемых несинонимичных мутаций или других генетических вариантов (например, INDEL, сдвигов рамки), которые различают чувствительные к антибиотикам аллели дикого типа и аллели, устойчивые к антибиотикам. ^[1]

С 2017 года CARD перевела каждую модель обнаружения на контролируемые пороговые значения битовых оценок BLAST, прекратив использование менее дискриминационных ожидаемых значений BLAST (E). Пределы битовых оценок выбираются на основе значений, которые обеспечивают такое различение, когда курируемая эталонная последовательность сравнивается с помощью BLAST с самой CARD и с неизбыточной базой данных GenBank, с ручной проверкой для определения значения, которое правильно классифицирует совпадения как гомологи аналогичного противомикробного препарата. функции или сходные белки с другой функцией или принадлежностью к семейству генов AMR. Асимптотический характер ожидаемого значения BLAST (E) дал ему очень низкую дискриминационную способность между различными семействами генов β-лактамаз (почти ⅓ содержимого CARD), но линейный характер битового значения BLAST допускал этот уровень дискриминации. ^[1]

См. также

Базы данных по устойчивости к противомикробным препаратам

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Алкок Б.П., Рафенья А.Р., Лау ТТИ, Цанг К.К., Бушар М., Идалатманд А.; и др. (2020). «CARD 2020: надзор за резистомами к антибиотикам с использованием обширной базы данных по устойчивости к антибиотикам» . Нуклеиновые кислоты Рез . 48 (Д1): Д517–Д525. дои : 10.1093/nar/gkz935 . ПМЦ 7145624 . PMID 31665441 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) В эту статью включен текст, доступный по лицензии CC BY 4.0 .
^ Цзя, Б; Рафеня, АР; Алкок, Б; Ваглехнер, Н.; Го, П; Цанг, К.К.; Лаго, Бакалавр; Дэйв, Б.М.; Перейра, С; Шарма, АН; Доши, С; Курто, М; Ло, Р; Уильямс, Ле; Фрай, Дж. Г.; Эльсайег, Т; Сардар, Д; Вестман, Эл.; Павловский, AC; Джонсон, штат Калифорния; Бринкман, Ф.С.; Райт, Джордж; Макартур, AG (4 января 2017 г.). «CARD 2017: расширение и модельно-ориентированное управление комплексной базой данных по устойчивости к антибиотикам» . Исследования нуклеиновых кислот . 45 (Д1): Д566–Д573. дои : 10.1093/нар/gkw1004 . ПМК 5210516 . ПМИД 27789705 .
^ Макартур, AG; Ваглехнер, Н.; Низам, Ф; Ян, А; Азад, Массачусетс; Бэйли, Эй Джей; Бхуллар, К; Канова, MJ; Де Паскаль, Дж; Эджим, Л; Калан, Л; Кинг, AM; Котева, К; Морар, М; Малви, MR; О'Брайен, Дж. С.; Павловский, AC; Пиддок, LJ; Спаногианнопулос, П; Сазерленд, AD; Тан, я; Тейлор, Польша; Такер, М; Ван, В; Ян, М; Ю, Т; Райт, Джорджия (июль 2013 г.). «Полная база данных устойчивости к антибиотикам» . Антимикробные средства и химиотерапия . 57 (7): 3348–57. дои : 10.1128/AAC.00419-13 . ПМК 3697360 . ПМИД 23650175 .
^ «Сайт КАРТА» . Проверено 5 июня 2020 г.

[pmid31665441-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Алкок Б.П., Рафенья А.Р., Лау ТТИ, Цанг К.К., Бушар М., Идалатманд А.; и др. (2020). «CARD 2020: надзор за резистомами к антибиотикам с использованием обширной базы данных по устойчивости к антибиотикам» . Нуклеиновые кислоты Рез . 48 (Д1): Д517–Д525. дои : 10.1093/nar/gkz935 . ПМЦ 7145624 . PMID 31665441 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) В эту статью включен текст, доступный по лицензии CC BY 4.0 .

[2] Цзя, Б; Рафеня, АР; Алкок, Б; Ваглехнер, Н.; Го, П; Цанг, К.К.; Лаго, Бакалавр; Дэйв, Б.М.; Перейра, С; Шарма, АН; Доши, С; Курто, М; Ло, Р; Уильямс, Ле; Фрай, Дж. Г.; Эльсайег, Т; Сардар, Д; Вестман, Эл.; Павловский, AC; Джонсон, штат Калифорния; Бринкман, Ф.С.; Райт, Джордж; Макартур, AG (4 января 2017 г.). «CARD 2017: расширение и модельно-ориентированное управление комплексной базой данных по устойчивости к антибиотикам» . Исследования нуклеиновых кислот . 45 (Д1): Д566–Д573. дои : 10.1093/нар/gkw1004 . ПМК 5210516 . ПМИД 27789705 .

[3] Макартур, AG; Ваглехнер, Н.; Низам, Ф; Ян, А; Азад, Массачусетс; Бэйли, Эй Джей; Бхуллар, К; Канова, MJ; Де Паскаль, Дж; Эджим, Л; Калан, Л; Кинг, AM; Котева, К; Морар, М; Малви, MR; О'Брайен, Дж. С.; Павловский, AC; Пиддок, LJ; Спаногианнопулос, П; Сазерленд, AD; Тан, я; Тейлор, Польша; Такер, М; Ван, В; Ян, М; Ю, Т; Райт, Джорджия (июль 2013 г.). «Полная база данных устойчивости к антибиотикам» . Антимикробные средства и химиотерапия . 57 (7): 3348–57. дои : 10.1128/AAC.00419-13 . ПМК 3697360 . ПМИД 23650175 .

[cardweb-4] «Сайт КАРТА» . Проверено 5 июня 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]