AMRFinderPlus
| Разработчик(и) | Национальный центр биотехнологической информации |
|---|---|
| Написано в | С++ [1] |
| Операционная система | UNIX , Linux , Mac , MS-Windows |
| Тип | биоинформатики Инструмент |
| Лицензия | Общественное достояние |
| Веб-сайт | www |
Инструмент AMRFinderPlus от Национального центра биотехнологической информации (NCBI) — это биоинформатический инструмент, который позволяет пользователям идентифицировать детерминанты устойчивости к противомикробным препаратам, реакцию на стресс и гены вирулентности в бактериальных геномах. [2] Разработка этого инструмента началась в 2018 году (как AMRFinder) и продолжается до сих пор. Национальные институты здравоохранения финансируют разработку программного обеспечения и баз данных, которые оно использует.
Использование
[ редактировать ]AMRFinderPlus используется в рамках проекта NCBI по обнаружению патогенов, который группирует и находит сходные геномные последовательности патогенов из продуктов питания, источников окружающей среды и пациентов. AMRFinderPlus запускается для каждого бактериального изолята в рамках проекта по обнаружению патогенов, а результаты предоставляются для публичного использования. С момента своей научной публикации в 2021 году он также получил цитирования от других пользователей.
Проектирование и курирование базы данных
[ редактировать ]AMRFinderPlus может обнаруживать приобретенную устойчивость к антибиотикам, реакцию на стресс и гены вирулентности, а также генетические мутации, которые, как известно, приводят к устойчивости к антибиотикам. [2] Когда AMRFinderPlus был первоначально разработан и распространен, уже существовало множество баз данных, содержащих детерминанты устойчивости к антибиотикам. Команда сотрудничала с разработчиками баз данных, экспертными группами и другими людьми, чтобы объединить эти источники и создать высококачественный ресурс, устраняющий ограничения в этих различных источниках данных, на которые в то время обратило внимание сообщество. Команда NCBI также регулярно сотрудничает с экспертными группами для разработки базы данных и ее аннотаций. Эти источники дополняются постоянной оценкой обзорных статей и новыми сообщениями о белках устойчивости. [2]
В то время как некоторые инструменты идентификации генов УПП основаны на методологиях, основанных на BLAST , другие используют скрытой модели Маркова подходы (HMM). Методы на основе BLAST могут идентифицировать определенные аллели и гены, которые тесно связаны, но они часто применяют произвольные ограничения, которые могут ошибочно идентифицировать гены AMR или приписать устойчивость к генам, не относящимся к AMR. В AMRFinderPlus для каждого гена создаются собственные пороговые значения BLAST для оптимизации чувствительности и специфичности обнаружения. В отличие от подходов на основе BLAST, которые применяют один и тот же штраф за несовпадения последовательностей в любой последовательности, HMM позволяют взвешивать несовпадения последовательностей в зависимости от того, насколько они распространены в природе, что приводит к более высокой точности обнаружения истинных гомологов, чем подходы на основе BLAST. [3] но эти модели требуют корректировки и проверки для обеспечения точности. [2]
Справочная база данных генов бактериальной антимикробной резистентности, входящая в состав инструмента, состоит из современной номенклатуры генов, набора скрытых марковских моделей (HMM) и тщательно подобранной иерархии семейств белков. База данных содержит более 627 HMM AMR, 6428 генов и 682 мутации, помещая эти данные в иерархическую структуру семейств генов, символов и названий в сотрудничестве с несколькими группами. Гены в базе данных состоят из 5588 генов AMR, 210 генов реакции на стресс и 630 генов вирулентности. Гены AMR охватывают устойчивость к 31 различному классу антибиотиков и 58 конкретным лекарствам. [2]
Записи последовательностей включают, где это возможно, дополнительные 100 п.н. с каждой стороны кодирующей области, чтобы облегчить разработку праймеров . Пороговые значения устанавливались индивидуально для каждого HMM посредством ручного процесса, который включал подтверждение подтверждающей литературы, сравнение с другими белками AMR из родственных семейств и фон миллионов дополнительных белков, включенных в базу данных неизбыточных белковых последовательностей NCBI. [2]
Права использования
[ редактировать ]Согласно правилам Закона США об авторском праве, NCBI AMRFinderPlus классифицируется как «Произведение правительства США». Эта работа считается частью «официальных обязательств разработчиков перед правительством США» и поэтому не защищена авторским правом. Таким образом, программное обеспечение свободно доступно для использования публикой, и нет никаких ограничений на его текущее или будущее использование. [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Искатель генов устойчивости к противомикробным препаратам NCBI (AMRFinderPlus)» . NCBI – Национальный центр биотехнологической информации/NLM/NIH. 23 ноября 2021 г. Проверено 14 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Фельдгарден, Майкл; Бровер Вячеслав; Гонсалес-Эскалона, Наржол; Фрай, Джонатан Г.; Хендигес, Джули; Хафт, Дэниел Х.; Хоффманн, Мария; Петтенгилл, Джеймс Б.; Прасад, Арджун Б.; Тиллман, Гленн Э.; Тайсон, Грегори Х.; Климке, Уильям (16 июня 2021 г.). «AMRFinderPlus и Каталог эталонных генов облегчают изучение геномных связей между устойчивостью к противомикробным препаратам, реакцией на стресс и вирулентностью» . Научные отчеты . 11 (1): 12728. Бибкод : 2021NatSR..1112728F . дои : 10.1038/s41598-021-91456-0 . ПМК 8208984 . ПМИД 34135355 .
- ^ Эдди, Шон Р. (20 октября 2011 г.). «Ускоренный поиск профиля HMM» . PLOS Вычислительная биология . 7 (10): е1002195. Бибкод : 2011PLSCB...7E2195E . дои : 10.1371/journal.pcbi.1002195 . ПМК 3197634 . ПМИД 22039361 .