生命科學(xué)國(guó)外重要數(shù)據(jù)庫(kù)
瀏覽次數(shù):6216 發(fā)布日期:2009-2-4
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EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)
EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單位也是序列條目,包括核甘酸堿基排列順序和注釋兩部分。序列條目由字段組成,每個(gè)字段由標(biāo)識(shí)字起始,后面為該字段的具體說(shuō)明。有些字段又分若干次子字段,以次標(biāo)識(shí)字或特性表說(shuō)明符開(kāi)始,最后以雙斜杠“//”作本序列條目結(jié)束標(biāo)記。
條目的關(guān)鍵字包括ID(序列名稱(chēng)),DE(序列簡(jiǎn)單說(shuō)明),AC(序列編號(hào)),SV(序列版本號(hào)),KW(與序列相關(guān)的關(guān)鍵詞),OS(序列來(lái)源的物種名),OC(序列來(lái)源的物種學(xué)名和分類(lèi)學(xué)位置),RN(相關(guān)文獻(xiàn)編號(hào)或遞交序列的注冊(cè)信息),RA(相關(guān)文獻(xiàn)作者或遞交序列的作者),RT(相關(guān)文獻(xiàn)題目),RL(相關(guān)文獻(xiàn)雜志名或遞交序列的作者單位),RX(相關(guān)文獻(xiàn) Mediline引文代碼),RC(相關(guān)文獻(xiàn)注釋?zhuān),RP(相關(guān)文獻(xiàn)其他注釋?zhuān)珻C(關(guān)于序列的注釋信息),DR(相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)交叉引用號(hào)),F(xiàn)H(序列特征表起始),F(xiàn)T(序列特征表子項(xiàng)),SQ(堿基種類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù))。
GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)
完整的GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)包括序列文件,索引文件以及其它有關(guān)文件。索引文件是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中作者、參考文獻(xiàn)等建立的,用于數(shù)據(jù)庫(kù)查詢。GenPept是由GenBank中的核酸序列翻譯而得到的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù),其數(shù)據(jù)格式為FastA。
GenBank中最常用的是序列文件。序列文件的基本單位是序列條目,包括核苷酸堿基排列順序和注釋兩部分。目前,許多生物信息資源中心通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供該數(shù)據(jù)庫(kù)文件。下面,我們介紹序列文件的結(jié)構(gòu)。
GenBank序列文件由單個(gè)的序列條目組成。序列條目由字段組成,每個(gè)字段由關(guān)鍵字起始,后面為該字段的具體說(shuō)明。有些字段又分若干次子字段,以次關(guān)鍵字或特性表說(shuō)明符開(kāi)始。每個(gè)序列條目以雙斜杠“//”作結(jié)束標(biāo)記。序列條目的格式非常重要,關(guān)鍵字從第一列開(kāi)始,次關(guān)鍵字從第三列開(kāi)始,特性表說(shuō)明符從第五列開(kāi)始。每個(gè)字段可以占一行,也可以占若干行。若一行中寫(xiě)不下時(shí),繼續(xù)行以空格開(kāi)始。
序列條目的關(guān)鍵字包括LOCUS (代碼),DEFINITION (說(shuō)明),ACCESSION (編號(hào)),NID符(核酸標(biāo)識(shí)),KEYWORDS (關(guān)鍵詞),SOURCE (數(shù)據(jù)來(lái)源),REFERENCE (文獻(xiàn)),F(xiàn)EATURES (特性表),BASE COUNT (堿基組成)及ORIGIN (堿基排列順序)。先版的核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)將引入新的關(guān)鍵詞SV (序列版本號(hào)),用“編號(hào).版本號(hào)”表示,并取代關(guān)鍵詞NID。
LOCUS (代碼):是該序列條目的標(biāo)記,或者說(shuō)標(biāo)識(shí)符,蘊(yùn)涵這個(gè)序列的功能。例如,圖4.1中所示的HUMCYCLOX表示人的環(huán)氧化酶cyclooxygenase。該字段還包括其它相關(guān)內(nèi)容,如序列長(zhǎng)度、類(lèi)型、種屬來(lái)源以及錄入日期等。說(shuō)明字段是有關(guān)這一序列的簡(jiǎn)單描述,如本例為人環(huán)氧化酶-2的mRNA全序列。
ACCESSION (編號(hào)):具有唯一性和永久性,如本例中代碼M90100用來(lái)表示上述人環(huán)氧化酶-2的mRNA序列,在文獻(xiàn)中引用這個(gè)序列時(shí),應(yīng)該以此編號(hào)為準(zhǔn)。
KEYWORDS (關(guān)鍵詞)字段:由該序列的提交者提供,包括該序列的基因產(chǎn)物以及其它相關(guān)信息,如本例中環(huán)氧化酶-2 (cyclooxygenase-2),前列腺素合成酶(prostaglandin synthase)。
SOURCE (數(shù)據(jù)來(lái)源)字段:說(shuō)明該序列是從什么生物體、什么組織得到的,如本例中人臍帶血(umbilical vein)。次關(guān)鍵字ORGANISM (種屬)指出該生物體的分類(lèi)學(xué)地位,如本例人、真核生物等等(詳見(jiàn)圖4.1)。
REFERENCE (文獻(xiàn))字段:說(shuō)明該序列中的相關(guān)文獻(xiàn),包括AUTHORS (作者),TITLE (題目)及JOURNAL (雜志名)等,以次關(guān)鍵詞列出。該字段中還列出醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)摘要數(shù)據(jù)庫(kù)MEDLINE的代碼。該代碼實(shí)際上是個(gè)超文本鏈接,點(diǎn)擊它可以直接調(diào)用上述文獻(xiàn)摘要。一個(gè)序列可以有多篇文獻(xiàn),以不同序號(hào)表示,并給出該序列中的哪一部分與文獻(xiàn)有關(guān)。
FEATURES (特性表):具有特定的格式,用來(lái)詳細(xì)描述序列特性。特性表中帶有‘/db-xref/’標(biāo)志的字符可以連接到其它數(shù)據(jù)庫(kù),如本例中的分類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)(taxon 9606),以及蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)(PID:g181254)。序列中各部分的位置都在表中標(biāo)明,5’非編碼區(qū)(1-97),編碼區(qū)(98-1912),3’非編碼區(qū)(1913-3387),多聚腺苷酸重復(fù)區(qū)域(3367-3374),等等。翻譯所得信號(hào)肽以及最終蛋白質(zhì)產(chǎn)物也都有所說(shuō)明。當(dāng)然,這個(gè)例子只是特性表的部分注釋信息,但已經(jīng)足以說(shuō)明其詳細(xì)程度。
接下來(lái)是堿基含量字段,給出序列中的堿組成,如本例中1010個(gè)A,712個(gè)C,633個(gè)G,1032個(gè)T。ORIGIN行是序列的引導(dǎo)行,接下來(lái)便是堿基序列,以雙斜杠行“//”結(jié)束。
其它常用核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)
dbEST數(shù)據(jù)庫(kù)專(zhuān)門(mén)收集EST數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)庫(kù)有自己的格式,包括識(shí)別符、代碼、序列數(shù)據(jù)以及dbEST的注釋摘要,也按DNA的種類(lèi)分成了若干子數(shù)據(jù)庫(kù)。1998年5月8日版的dbEST共包括1.6ⅹ106條EST。其中有1百萬(wàn)條人的EST,30萬(wàn)條小鼠和大鼠的EST。
GSDB是基因組序列數(shù)據(jù)庫(kù)(Genome Sequence Data Base),由美國(guó)新墨西哥州Santa Fe的國(guó)家基因組資源中心創(chuàng)建。GSDB收集、管理并且發(fā)布完整的DNA序列及其相關(guān)信息,以滿足基因組測(cè)序中心需要。該數(shù)據(jù)庫(kù)采用服務(wù)器-客戶機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式,大規(guī)模測(cè)序機(jī)構(gòu)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器提交數(shù)據(jù),并在發(fā)送之前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
GSDB數(shù)據(jù)庫(kù)中條目的格式與GenBank中的基本一致,主要區(qū)別是GSDB數(shù)據(jù)庫(kù)中增加了GSDBID識(shí)別符。
GSDB數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)查詢,也可以使用服務(wù)器-客戶機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)方式查詢。無(wú)論用哪種方法,熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言SQL,對(duì)更好地使用GSDB數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)有所幫助。
人類(lèi)基因組計(jì)劃的首要任務(wù)是對(duì)人類(lèi)基因組進(jìn)行全序列測(cè)定,整個(gè)基因組估計(jì)有30億個(gè)堿基對(duì),其中大約3%可以編碼蛋白質(zhì),其余部分的生物學(xué)功能還不清楚。轉(zhuǎn)錄圖譜可以把基因組中能夠編碼蛋白質(zhì)的部分集中起來(lái),因此是一種重要的數(shù)據(jù)資源。
UniGene試圖通過(guò)計(jì)算機(jī)程序?qū)eneBank中的序列數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)處理,剔除冗余部分,將同一基因的序列,包括EST序列片段搜集到一起,以便研究基因的轉(zhuǎn)錄圖譜。UniGene除了包括人的基因外,也包括小鼠、大鼠等其它模式生物的基因,而下一章將要介紹的HGI數(shù)據(jù)庫(kù)只包括人的基因。該數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)題行(TITLE)給出基因的名稱(chēng)和簡(jiǎn)單說(shuō)明,表達(dá)部位行(EXPRESS)指出該基因在什么組織中表達(dá)以及在基因圖譜中的位置等。此外,列出該基因在核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)GenBank或EMBL和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)SWISS-PROT中的編號(hào)的超文本鏈接。
UniGene中部分條目包括已知基因序列,而有些條目則僅有新測(cè)得的EST序列片段。這就意味著,這些EST序列所對(duì)應(yīng)的基因尚未搞清,可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)新基因。在描繪基因圖譜及大規(guī);虮磉_(dá)分析等研究中,UniGene也可以幫助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者選擇試劑。
UniGene可以通過(guò)NCBI或SRS系統(tǒng)訪問(wèn)。