✖


Jump to content

Биологическая база данных

Домашняя страница биологической базы данных STRING, которая характеризует функциональные связи между белками. [1]

Биологические базы данных — это библиотеки биологических наук, собранные на основе научных экспериментов, опубликованной литературы, технологий высокопроизводительных экспериментов и компьютерного анализа. [ нужна ссылка ] Они содержат информацию из областей исследований, включая геномику , протеомику , метаболомику , экспрессию генов микрочипов и филогенетику . [2] Информация, содержащаяся в биологических базах данных, включает функцию генов, структуру, локализацию (как клеточную, так и хромосомную), клинические эффекты мутаций, а также сходство биологических последовательностей и структур.

Биологические базы данных можно классифицировать по данных типу собираемых ими (см. ниже). В широком смысле существуют молекулярные базы данных (для последовательностей, молекул и т. д.), функциональные базы данных (для физиологии, активности ферментов, фенотипов, экологии и т. д.), таксономические базы данных (для видов и других таксономических рангов), изображений и других сред или образцов ( для музейных коллекций и т. д.)

Базы данных являются важными инструментами, помогающими ученым анализировать и объяснять множество биологических явлений, от структуры и их взаимодействия до всего метаболизма организмов и понимания эволюции видов биомолекул . Эти знания помогают облегчить борьбу с болезнями, помогают в разработке лекарств , прогнозировании определенных генетических заболеваний и открытии основных взаимоотношений между видами в истории жизни .

Техническая основа и теоретические концепции

[ редактировать ]

реляционных баз данных Концепции в информатике и информационного поиска концепции в цифровых библиотеках важны для понимания биологических баз данных. Проектирование, разработка и долгосрочное управление биологическими базами данных является основной областью дисциплины биоинформатики . [3] Содержимое данных включает последовательности генов, текстовые описания, атрибуты и онтологические классификации, цитаты и табличные данные. Они часто описываются как полуструктурированные данные и могут быть представлены в виде таблиц, записей с разделителями по ключам и XML . структур [ нужна ссылка ]

Доступ

[ редактировать ]

Большинство биологических баз данных доступны через веб-сайты, которые систематизируют данные таким образом, что пользователи могут просматривать данные в Интернете. Кроме того, базовые данные обычно доступны для загрузки в различных форматах. Биологические данные поступают во многих форматах. Эти форматы включают текст, данные последовательности, структуру белка и ссылки. Каждый из них можно найти в определенных источниках, например: [ нужна ссылка ]

  • Текстовые форматы предоставляются PubMed и OMIM .
  • Данные о последовательностях предоставляются GenBank в отношении ДНК и UniProt в отношении белка.
  • Белковые структуры предоставляются PDB , SCOP и CATH .

Проблемы и вызовы

[ редактировать ]

Биологические знания распределены по бесчисленным базам данных. Иногда это затрудняет обеспечение согласованности информации, например, когда для одного и того же вида используются разные названия или разные форматы данных. Как следствие, совместимость является постоянной проблемой для обмена информацией. Например, если база данных последовательностей ДНК хранит последовательность ДНК вместе с названием вида, изменение названия этого вида может привести к разрыву связей с другими базами данных, которые могут использовать другое название. Интегративная биоинформатика — одна из областей, пытающихся решить эту проблему путем предоставления единого доступа. Одним из решений является то, как биологические базы данных делают перекрестные ссылки на другие базы данных с номерами доступа , чтобы связать связанные между собой знания (например, чтобы номер доступа оставался неизменным даже в случае изменения названия вида). Избыточность является еще одной проблемой, поскольку многие базы данных должны хранить одну и ту же информацию, например, базы данных о структуре белков также содержат последовательность белков, которые они охватывают, их последовательность и их библиографическую информацию.

Базы данных модельных организмов

[ редактировать ]
Основная статья: База данных модельных организмов

По некоторым видам доступны видоспецифичные базы данных, в основном те, которые часто используются в исследованиях ( модельные организмы ). Например, EcoCyc — это база данных E. coli . Другие популярные базы данных модельных организмов включают «Информатику генома мыши» для лабораторных мышей , Mus musculus , базу данных генома крысы для Rattus , ZFIN для Danio Rerio (рыбки данио), PomBase. [4] для делящихся дрожжей Schizosaccharomyces pombe , FlyBase для дрозофилы , WormBase для нематод Caenorhabditis elegans и Caenorhabditis briggsae , а также Xenbase для Xenopus тропических и Xenopus laevis лягушек .

Базы данных по биоразнообразию и видам

[ редактировать ]
Группы животных и их количество видов из Каталога жизни. [5]

Многочисленные базы данных пытаются документировать разнообразие жизни на Земле. Ярким примером является Каталог жизни , впервые созданный в 2001 году организацией Species 2000 и Интегрированной таксономической информационной системой. [6] «Каталог жизни» — это совместный проект, целью которого является документирование таксономической категоризации всех признанных в настоящее время видов в мире. [7] «Каталог жизни» представляет собой консолидированную и последовательную базу данных, на которую могут ссылаться исследователи и политики. Каталог жизни содержит актуальные наборы данных из других источников, таких как база данных Conifer, ICTV MSL (для вирусов) и LepIndex (для бабочек и мотыльков). Всего «Каталог жизни» составлен из 165 баз данных по состоянию на май 2022 года. [8] Эксплуатационные расходы «Каталога жизни» оплачиваются Глобальным информационным фондом по биоразнообразию , Иллинойским исследованием естественной истории , Центром биоразнообразия Naturalis и Смитсоновским институтом . [9]

Некоторые биологические базы данных также документируют географическое распространение различных видов. Шуанг Дай и др. создал новую базу данных из нескольких источников для документирования пространственного/географического распределения 1371 вида птиц в Китае, поскольку в существующих базах данных остро не хватало данных о пространственном распространении многих видов. [10] Источниками для этой новой базы данных были книги, литература, данные GPS-слежения и данные онлайн-веб-страниц. В новой базе данных отображались таксономия, распространение, информация о видах и источники данных для каждого вида. После завершения создания базы данных о пространственном распространении птиц было обнаружено, что 61% известных видов в Китае распространены в регионах за пределами тех, где они были известны ранее. [11]

Медицинские базы данных

[ редактировать ]
Раны стопы из WoundsDB [12]

Медицинские базы данных представляют собой особый случай ресурса биомедицинских данных и могут варьироваться от библиографий, таких как PubMed , до баз данных изображений для разработки диагностического программного обеспечения на основе искусственного интеллекта. Например, одна такая база данных изображений была разработана с целью оказания помощи в разработке алгоритмов мониторинга ран. [13] На основе 79 посещений пациентов было создано более 188 наборов мультимодальных изображений, состоящих из фотографий, тепловых изображений и трехмерных карт глубины сетки. Контуры ран были нарисованы вручную и добавлены в наборы фотоданных. [14] База данных была опубликована в виде программы под названием WoundsDB, которую можно загрузить с веб-сайта базы данных хронической раны.

исследований нуклеиновых кислот Проблема с базой данных

[ редактировать ]

Важным ресурсом для поиска биологических баз данных является специальный ежегодный выпуск журнала Nucleic Acids Research (NAR). Выпуск базы данных NAR находится в свободном доступе и классифицирует многие общедоступные биологические базы данных. В сопутствующей базе данных под названием «Онлайн-коллекция баз данных по молекулярной биологии» насчитывается 1380 онлайн-баз данных. [15] Существуют и другие коллекции баз данных, такие как MetaBase и Коллекция ссылок по биоинформатике. [16] [17]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Шклярчик Д; Франческини А; Кун М; и др. (январь 2011 г.). «База данных STRING в 2011 году: сети функциональных взаимодействий белков, глобально интегрированные и оцененные» . Нуклеиновые кислоты Рез . 39 (Проблема с базой данных): D561–8. дои : 10.1093/нар/gkq973 . ПМК   3013807 . ПМИД   21045058 .
  2. ^ Альтман Р.Б. (март 2004 г.). «Создание успешных биологических баз данных» . Краткий. Биоинформатика . 5 (1): 4–5. дои : 10.1093/нагрудник/5.1.4 . ПМИД   15153301 .
  3. ^ Борн П. (август 2005 г.). «Будет ли биологическая база данных отличаться от биологического журнала?» . ПЛОС Компьютер. Биол . 1 (3): 179–81. Бибкод : 2005PLSCB...1...34B . дои : 10.1371/journal.pcbi.0010034 . ПМК   1193993 . ПМИД   16158097 .
  4. ^ Лок, А; Резерфорд, К; Харрис, Массачусетс; Хейлс, Дж; Оливер, SG; Бэлер, Дж; Вуд, В. (13 октября 2018 г.). «PomBase 2018: управляемая пользователем повторная реализация базы данных делящихся дрожжей обеспечивает быстрый и интуитивно понятный доступ к разнообразной взаимосвязанной информации» . Исследования нуклеиновых кислот . 47 (Д1): Д821–Д827. дои : 10.1093/nar/gky961 . ПМК   6324063 . ПМИД   30321395 .
  5. ^ Каталог жизни (2001). «Домашняя страница» . Поиск . Виды 2000. Архивировано из оригинала 05 мая 2022 г. Проверено 5 мая 2022 г.
  6. ^ Джонс, Эндрю С. (2011). «Идентификация и соотношение биологических концепций в каталоге жизни» . Журнал биомедицинской семантики . 2 (1): 7. дои : 10.1186/2041-1480-2-7 . ПМЦ   3245425 . ПМИД   22004596 .
  7. ^ Каталог жизни (2001). «Что такое Каталог жизни?» . Наша Миссия . Виды 2000. Архивировано из оригинала 05 мая 2022 г. Проверено 5 мая 2022 г.
  8. ^ Каталог жизни (2001). «Исходные наборы данных» . Виды 2000. Архивировано из оригинала 14 мая 2022 г. Проверено 5 мая 2022 г.
  9. ^ Каталог жизни (2001). «Финансирование» . Виды 2000. Архивировано из оригинала 05 мая 2022 г. Проверено 5 мая 2022 г.
  10. ^ Дай, Шуан (2019). «Пространственная цифровая база данных по всем видам птиц Китая» . Наука Китай Науки о жизни . 62 (5): 661–667. дои : 10.1007/s11427-018-9419-2 . ПМИД   30900164 . S2CID   84845653 . Проверено 5 мая 2022 г.
  11. ^ Дай, Шуан (2019). «Пространственная цифровая база данных по всем видам птиц Китая» . Наука Китай Науки о жизни . 62 (5): 661–667. дои : 10.1007/s11427-018-9419-2 . ПМИД   30900164 . S2CID   84845653 . Проверено 5 мая 2022 г.
  12. ^ «База данных хронических ран» . База данных ран . Силезский технологический университет. 2020 . Проверено 5 мая 2022 г.
  13. ^ Крецихвост, Михал (2021). «База данных мультимодальных изображений хронических ран» . Компьютеризированная медицинская визуализация и графика . 88 : 101844. doi : 10.1016/j.compmedimag.2020.101844 . ПМИД   33477091 . S2CID   231676950 . Проверено 5 мая 2022 г.
  14. ^ «База данных хронических ран» . База данных ран . Силезский технологический университет. 2020 . Проверено 5 мая 2022 г.
  15. ^ Гальперин М.Ю.; Фернандес-Суарес XM (январь 2012 г.). «Выпуск базы данных исследований нуклеиновых кислот 2012 года и онлайн-коллекция баз данных по молекулярной биологии» . Нуклеиновые кислоты Рез . 40 (Проблема с базой данных): D1–8. дои : 10.1093/nar/gkr1196 . ПМК   3245068 . ПМИД   22144685 .
  16. ^ Болсер ДМ; Чибон ПЯ; Палополи Н; и др. (январь 2012 г.). «MetaBase — вики-база биологических баз данных» . Нуклеиновые кислоты Рез . 40 (проблема с базой данных): D1250–4. дои : 10.1093/nar/gkr1099 . ПМК   3245051 . ПМИД   22139927 .
  17. ^ Бразас, доктор медицинских наук; Йим Д.С.; Ямада Дж.Т.; Уэллетт БФ (июль 2011 г.). «Обновление каталога ссылок по биоинформатике 2011 года: больше ресурсов, инструментов, баз данных и функций для расширения возможностей сообщества биоинформатики» . Нуклеиновые кислоты Рез . 39 (проблема с веб-сервером): W3–7. дои : 10.1093/nar/gkr514 . ПМК   3125814 . ПМИД   21715385 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Biological_database&oldid=1235067451"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: da0f7ba930c39a6876cbfb5a53abb3c2__1721216700
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/da/c2/da0f7ba930c39a6876cbfb5a53abb3c2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Biological database - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)