腫瘤研究的分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫資源

腫瘤研究的分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫資源第1頁/共95頁一篇論文的題目ZhuF,ZykovaTA,KangBS,WangZ,EbelingMC,AbeY,MaWY,BodeAM,DongZ.BidirectionalsignalstransducedbyTOPK-ERKinteractionincreasetumorigenesisofHCT116colorectalcancercells.Gastroenterology.2007;133(1):219-31.第2頁/共95頁主要內(nèi)容NCBI的相關(guān)數(shù)據(jù)庫資源腫瘤學(xué)和血液學(xué)的細(xì)胞遺傳學(xué)ExPASy的數(shù)據(jù)庫資源和工具第3頁/共95頁NCBI的相關(guān)資源NationalCenterforBiotechnologyInformation第4頁/共95頁第5頁/共95頁第6頁/共95頁Genesanddisease單基因遺傳病的站點(diǎn)介紹多個系統(tǒng)的遺傳病，可下載PDF文件。圖示遺傳病相關(guān)基因在染色體的定位與相關(guān)數(shù)據(jù)庫相互鏈接第7頁/共95頁Genesanddisease頁面第8頁/共95頁染色體的圖譜第9頁/共95頁SKY—SpectralKaryotyping多色標(biāo)記的探針與染色體雜交M-FISH—MultiplexFluorescenceInSituHybridizationCGH—ComparativeGenomicHybridization腫瘤和對照細(xì)胞的基因組DNA標(biāo)記不同顏色熒光探針等量混合后分別與腫瘤和對照細(xì)胞的染色體雜交。第10頁/共95頁SKY的原理第11頁/共95頁第12頁/共95頁CGH的原理第13頁/共95頁CGH比較工具輸入染色體片段和得失，如：7[gain]或3p[loss].第14頁/共95頁比較工具第15頁/共95頁比較結(jié)果第16頁/共95頁CGH圖示第17頁/共95頁大規(guī)模分析基因表達(dá)的方法對某一組mRNA中基因表達(dá)定量檢測

一群mRNA中的每一個mRNA的同一位置取9-10bp的一段序列，（從統(tǒng)計學(xué)上說這樣的序列可以代表95%的人類基因），每一種9-10bp的序列的拷貝數(shù)則代表基因表達(dá)的拷貝數(shù)，也就可以說明基因表達(dá)活性的高低。第18頁/共95頁方法RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA，同時用生物素標(biāo)記cDNA末端隨后用一種限制性內(nèi)切酶（NlaIII(CATG)）切割cDNA分離酶切位點(diǎn)3‘端的序列另一種酶再切割cDNA片段，去除帶生物素的3’端用PCR擴(kuò)增每一個標(biāo)簽片段，將30-50個不同的標(biāo)簽片段連成一個單一的DNA分子最后克隆并測序這些分子酶切位點(diǎn)3'端的序列出現(xiàn)的拷貝數(shù)就代表了基因表達(dá)活性的高低第19頁/共95頁

流程圖選擇細(xì)胞磁珠分離RNA并合成cDNA錨定內(nèi)切酶（NlaIII）酶切NlaIII3’端序列為標(biāo)簽，再用BsmF1酶切后釋放標(biāo)簽將標(biāo)簽相互連接并連入質(zhì)粒載體測序并計算標(biāo)簽的拷貝數(shù)計算機(jī)分析第20頁/共95頁查詢方式...bytag...bysequence...bylibrary...bygenename第21頁/共95頁輸入序列先查詢序列中的Tag根據(jù)Tag來查詢在SAGE文庫中出現(xiàn)的頻率第22頁/共95頁輸入GenBank號或序列進(jìn)行查詢第23頁/共95頁查詢結(jié)果第24頁/共95頁查詢結(jié)果第25頁/共95頁CancerGenomeAnatomyProject

(/)由NationalCancerInstitute（NCI）管理

目的是研究腫瘤細(xì)胞的分子改變第26頁/共95頁CGAP主頁第27頁/共95頁Genes第28頁/共95頁每個基因————一個Geneinfo頁面UniGene、LocusLink、OMIM、DTPsearch、cDNALibraries、ClusterAssemblies、和SNPs等數(shù)據(jù)庫的鏈接

細(xì)胞遺傳學(xué)定位和Mitelman斷裂點(diǎn)信息

蛋白相似性人類和小鼠的同源組IMAGE（IntegratedMolecularAnalysisofGenomesandtheirExpression）協(xié)議來源的序列鏈接全長MGC（MammalianGeneCollection）克隆鏈接GeneOntology功能分類

第29頁/共95頁Genes工具列表

Genefinder：按照特定標(biāo)準(zhǔn)查找單個或多個基因的工具GeneOntologyBrowser：通過分子功能、生物學(xué)過程和細(xì)胞組分對人和小鼠的基因分類NucleotideBLAST：通過CGAP界面，查找給定核苷酸序列的代表基因ListsofCandidate,Validated,andConfirmedSNPs：包含單核苷酸多態(tài)性的基因信息CGAPSNPIndex：通過基因名稱、符號和GenBank序列號查找代表SNPsSNPGeneViewer：將人類SNPs定位于參考序列和MGC序列，預(yù)測蛋白編碼的變化

第30頁/共95頁Geneinfo第31頁/共95頁第32頁/共95頁Chromosomes

第33頁/共95頁MitelmanDatabaseofChromosomeAberrationsinCancer

（腫瘤染色體畸變數(shù)據(jù)庫）RecurrentChromosomeAberrationsSearcher用來查找重復(fù)出現(xiàn)的染色體畸變SNP500CancerDatabase用于查找SNP的工具可以通過基因名稱、SNP號、染色體和基因功能查詢第34頁/共95頁查找腫瘤重復(fù)出現(xiàn)的染色體畸變第35頁/共95頁Tissues

來源于組織的基因表達(dá)信息

LibraryFinder工具可以幫助查找組織特異性的文庫。GeneLibrarySummarizer（GLS）：在特定的cDNA文庫中查找所有基因。cDNAxProfiler：用于在兩個cDNA文庫之間比較基因表達(dá)。DifferentialGeneExpressionDisplayer（DGED）：用于在兩個cDNA文庫之間比較基因表達(dá)的統(tǒng)計學(xué)差異。

SAGEmapxProfiler：xProfiler程序比較一個cDNA在不同cDNA文庫中的表達(dá)情況。SAGEmapVirtualNorthern：以圖形形式顯示一個基因在不同cDNA文庫中出現(xiàn)的頻率，代表其表達(dá)豐度。

第36頁/共95頁第37頁/共95頁cDNAxProfiler第38頁/共95頁SAGE第39頁/共95頁SAGEAnatomicViewer第40頁/共95頁查詢結(jié)果第41頁/共95頁Tissueonly查詢結(jié)果第42頁/共95頁SAGE的數(shù)據(jù)第43頁/共95頁RNAi第44頁/共95頁第45頁/共95頁第46頁/共95頁第47頁/共95頁P(yáng)ATHWAYS第48頁/共95頁BioCarta公司信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑圖譜

KEGG代謝途徑和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑圖譜

PathwaySearcher第49頁/共95頁第50頁/共95頁第51頁/共95頁CGAP基因表達(dá)分析工具的匯總

Tools第52頁/共95頁第53頁/共95頁腫瘤學(xué)和血液學(xué)的細(xì)胞遺傳學(xué)

biogen.fr/services/chromcancer/第54頁/共95頁收集了各種在腫瘤中具有染色體異常的基因，包括其基因名稱、產(chǎn)物、在腫瘤中的異常情況，以及與各種數(shù)據(jù)庫的鏈接收集了白血病、實(shí)體瘤、癌前病變的細(xì)胞遺傳學(xué)數(shù)據(jù)以染色體來分類描述各種腫瘤中的染色體異常包括了許多高水平的綜述(DeepInsight)和病例報告第55頁/共95頁22號染色體第56頁/共95頁t(9;22)(q34;q11)第57頁/共95頁第58頁/共95頁第59頁/共95頁t(2;8)(p12;q24)t(8;22)(q24;q11)IGKChr2IGLChr22t(8;14)(q24;q32)MYCChr8IGHChr14BurkittLymphoma第60頁/共95頁P(yáng)romoterCodingsequencesPromoterCodingsequencesPromoterCodingsequencesDeregulatedgeneConsequencesofBalancedChromosomeRearrangementsIGH,IGK,IGL

MYC

Deregulatedtranscription第61頁/共95頁ETV6/NTRK346FusionGenesinBenignandMalignantSoftTissueTumors

19921993199419951996199719981999EWSR1/ATF1FUS/DDIT3PAX3/FOXO1AEWSR1/ERGEWSR1/WT1PAX7/FOXO1ASS18/SSX2EWSR1/NR4A3HMGA2/LPPSS18/SSX1EWSR1/DDIT3EWSR1/ETV4COL1A1/PDGFBEWSR1/FEVEWSR1/FLI1

20002001200220032004200520062007HMGA2/LHFPSS18/SSX4TAF15/NR4A3COL1A2/PLAG1EWSR1/ZNF278FUS/ATF1HAS2/PLAG1TCF12/NR4A3TPM3/ALKTPM4/ALKASPSCR1/TFE3CLTC/ALKLPP/C12ORF9CARS/ALKHMGA2/CMKOR1ATIC/ALKFUS/CREB3L2FUS/ERGRANBP2/ALKSS18L1/SSX1ACTB/GLITGF/NR4A3PAX3/NCOA1FUS/CREB3L1CIC/DUX4COL6A3/CSF1EWSR1/CREB1HMGA2/EBFSEC31A/ALKEWSR1/SP3第62頁/共95頁19921993199419951997199820002001200320042006EwingtumorAlveolarRMS,Clearcellsarcomaofsofttissue,MyxoidliposarcomaDesmoplasticsmallroundcelltumor,SynovialsarcomaExtraskeletalmyxoidchondrosarcoma,LipomaDermatofibrosarcomaprotuberansInfantilefibrosarcomaAFH,Lipoblastoma,InflammatorymyofibroblastictumorAlveolarsoftpartsarcomaLowgradefibromyxoidsarcoma,SofttissuechondromaPericytomaTenosynovialgiantcelltumorSoftTissueTumorswithSpecificGeneFusions第63頁/共95頁FrequenciesoffusiongenesinAMLt(8;21)(q22;q22) RUNX1/RUNX1T1 4.3%t(15:17)(q22;q21) PML/RARA 4.1%der(11)(q23) MLLrearrangement 2.4% inv(16)(p13q22) CBFB/MYH11 2.3%t(9;22)(q34;q11) BCR/ABL1 0.7%inv(3)(q21q26) RPN1/EVI1 0.6%t(6;9)(p22;q34) DEK/NUP214 0.3%t(1;22)(p13;q13) RBM15/MKL1 0.2%t(8;16)(p11;p13) MYST3/CREBBP 0.1%t(7;11)(p15;p15) NUP98/HOXAgenes

<0.1%第64頁/共95頁DeepInsight第65頁/共95頁ExPASy(ExpertProteinAnalysisSystem)

/綜合的蛋白質(zhì)分析工具網(wǎng)站大量、使用的蛋白質(zhì)分析工具鏈接第66頁/共95頁第67頁/共95頁Databases本地服務(wù)器維護(hù)的數(shù)據(jù)庫與其他大型數(shù)據(jù)庫的鏈接ToolsandsoftwarepackagesProteomicsandsequenceanalysistools綜合了大量的蛋白質(zhì)分析軟件Melanie4——二維電泳的分析軟件（商業(yè)）RocheAppliedScience'sBiochemicalPathways精美的代謝途徑和細(xì)胞分子處理過程第68頁/共95頁EducationandservicesExPASy的FTP服務(wù)和日內(nèi)瓦大學(xué)提供的蛋白組學(xué)方法培訓(xùn)DocumentationLinkstolistsofmolecularbiologyresourcesLinkstosomemajormolecularbiologyservers第69頁/共95頁SWISS-2DPAGE查詢SWISS-2DPAGE的數(shù)據(jù)第70頁/共95頁Humanlymphocyte第71頁/共95頁P(yáng)ROSITEDatabaseofproteinfamiliesanddomainsEnzymeEnzymenomenclatureCD40LbaseCD40liganddefectsCD40配體缺陷與X連鎖的IgM增多第72頁/共95頁ExPASyProteomicstoolsProteinidentificationandcharacterization多種蛋白質(zhì)分析軟件，主要計算蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)、分子量、氨基酸組成、序列標(biāo)簽、可能的蛋白酶切割位點(diǎn)、可能的糖基化位點(diǎn)、可能的翻譯后修飾等信息。大部分通過輸入氨基酸序列可實(shí)現(xiàn)。第73頁/共95頁DNA->Protein從DNA序列翻譯成蛋白序列從蛋白質(zhì)序列翻譯成核酸序列蛋白序列與基因組序列比較內(nèi)含子和讀框的錯誤Similaritysearches序列相似性比較工具主要有BLAST和FASTA第74頁/共95頁P(yáng)atternandprofilesearches查找蛋白序列中基序、結(jié)構(gòu)域等的工具主要查找Prosite和Pfam數(shù)據(jù)庫多種查找工具Post-translationalmodificationprediction翻譯后修飾的預(yù)測工具預(yù)測蛋白質(zhì)糖基化、線粒體錨定位點(diǎn)、信號肽切割位點(diǎn)、磷酸化位點(diǎn)等第75頁/共95頁Dif14蛋白的prosite分析（ScanProsite）第76頁/共95頁Topologyprediction蛋白質(zhì)定位預(yù)測工具包括了預(yù)測蛋白質(zhì)的定位（細(xì)胞膜、漿、核等）跨膜區(qū)預(yù)測第77頁/共95頁Dif14蛋白的跨膜區(qū)預(yù)測（SOSUI）第78頁/共95頁跨膜螺旋的組成第79頁/共95頁預(yù)測的跨膜結(jié)構(gòu)第80頁/共95頁Dif14蛋白的跨膜區(qū)預(yù)測（TMpred）第81頁/共95頁P(yáng)rimarystructureanalysis預(yù)測蛋白質(zhì)的物理化學(xué)參數(shù)：如氨基酸組成、等電點(diǎn)、分子量等Paircoil：預(yù)測螺旋區(qū)結(jié)構(gòu)PESTfind：蛋白質(zhì)的半衰期預(yù)測，富于Proline(P),glutamicacid(E),serine(S)andthreonine(T)的蛋白容易降解（PESTfind）HLA_Bin