macでインフォマティクス

macでインフォマティクス

NGS関連のインフォマティクス情報についてまとめています。

biological sequences専用のイラストレーター IBS

 

 簡潔で、繊細で正確な画像は、説明だけよりも大きな利点がある。さまざまな機能要素を備えた生物学的シーケンスのグラフィカルな表現は、分子生物学的機能の調査の過程で得られた科学的発見の効率的な導入と解釈のための基本である。現在、生物学者は主にMicrosoft PowerPointAdobe Illustrator、またはPhotoshopを使用して生物学的シーケンスを図式化している。ただし、これらのソフトウェアパッケージは、画像操作の一般的な提案のために開発されたため、十分な精度のシーケンス構成図を作成するために使用することは困難である。たとえば、DNAモチーフやタンパク質ドメインなどの機能的要素のスケールは、一般的に概算されており、目でも判断される。また、これらのツールを使用する場合、機能的要素の位置も位置も、生物学的シーケンスで正確に指定することはできない。

 生物学的配列のMyDomainsの専門的なイラストレーターを提供する最初の試みは、PROSITEデータベースによって行われた(Sigrist et al、2013, link)。このツールを使用すると、タンパク質配列の機能ドメインと部位を正確なスケールで描くことができる。タンパク質ドメインのダイアグラムでは、最大6つの異なる形状と4つの異なるカラーモードがサポートされている。ただし、タンパク質ドメイングラフ(DOG)を生成する前に、機能ドメインまたはサイトの正確な位置を指定する定義済みのスクリプトを提供する必要がある。 2009年、本著者らのグループは、タンパク質グラフを段階的にプロットするためのDOG(Ren et al、2009)というソフトウェアパッケージも開発した。 DOGはタンパク質図作成用に特別に設計されたが、ヌクレオチド配列の機能要素を視覚化するために多くの研究者がそれを使用していた。ただし、DOGはヌクレオチドドメインの描画要素がないため、ヌクレオチド配列の視覚化に最適なツールではない。この点で、タンパク質とヌクレオチド配列の両方を図式化するための新しいソフトウェアパッケージの開発が待たれている。

 ここでは、生物学者がタンパク質とヌクレオチドの両方の出版品質の図を描くのを支援するillustrator of biological sequences(IBS)と呼ばれる新しいツールを紹介する。タンパク質配列とヌクレオチド配列の両方の機能的要素または調節分子を表すために、豊富なグラフィック要素が利用可能になっている。 IBSスタンドアロンパッケージはJAVAで実装され、WindowsLinuxMac OSを含む3つの主要なオペレーティングシステムをサポートしている。この強力なツールは、生物学的シーケンスを視覚化するための生物学者にとって大きな助けになると期待している。

 IBSは、タンパク質またはヌクレオチド配列の説明図を効果的に支援するデュアルモードインターフェイスを提供する。デュアルモードでは、タンパク質配列とヌクレオチド配列の両方の注釈用にさまざまな描画要素が実装される。また、より良い色の外観のために3つのカラーレンダラーを提供する。 「エクスポート」モジュールを使用して、出版品質の図を生成できる。使いやすいインターフェイスは、スタンドアロンパッケージとIBSのオンラインサービスの両方で提供されている。

 

HP

http://ibs.biocuckoo.org

Documentation

http://ibs.biocuckoo.org/userguide.php

 

インストール

download

windowsmaclinux版が用意されている。

http://ibs.biocuckoo.org/download.php

アカデミックの利用についてはフリー。商用利用を考えている場合、著者に連絡するよう記載されている(HPに連絡先リンクあり)。

 

使い方

ここではオンライン版について簡単に紹介する。

IBS: Illustrator for Biological Sequences からweb serverにアクセスする。

f:id:kazumaxneo:20191119024321p:plain

 

Demoを読み込んでみる。

f:id:kazumaxneo:20191119024422p:plain

描画された。

f:id:kazumaxneo:20191119024451p:plain

各オブジェクトはクリックして編集できる。

 

新しくイラストを書いてみる。まずは遺伝子やタンパク質から描いていく。左端の+をクリック。

f:id:kazumaxneo:20191119030903p:plain

 

ウィンドウが出てくるので、プロテインのサイズを記載。高さは25から50に変更した。

f:id:kazumaxneo:20191119031247p:plain

色やグダデーションパターン、サイズなど細かく指定できる。サイズを指定できるのが特に重要。

 

描画された。

f:id:kazumaxneo:20191119031249p:plain

 

domainを追加する。+の右隣のdraw a domainをクリック。

f:id:kazumaxneo:20191119031646p:plain

domainの領域を指定。

f:id:kazumaxneo:20191119031806p:plain

 

追加された。

f:id:kazumaxneo:20191119031857p:plain

すでにこのタンパク質がターゲットになっているので、位置のズレなく素早く追加できる。この辺が専用ツールの強みと言える。汎用のイラストレーターではこうは行かない。

 

編集するにはオブジェクトをダブルクリックするか右クリックする。ドラッグして左右に動かすこともできるが、ポジションが大雑把になってしまう。Editから数値指定で行った方が無難。

f:id:kazumaxneo:20191119032238p:plain

Editを選択。ウィンドウが再び出現する。Font sizeを14まで小さくする。

f:id:kazumaxneo:20191119032328p:plain

修正。さらにもう1つ加えた。

f:id:kazumaxneo:20191119032604p:plain

Draw sitesを選択。

f:id:kazumaxneo:20191119033632p:plain

形や線のポジションを選択する。

f:id:kazumaxneo:20191119033707p:plain

 

追加された。ドラッグして移動できる。

f:id:kazumaxneo:20191119033834p:plain

 

少し離した。

f:id:kazumaxneo:20191119034127p:plain

 

Cut lineを入れる。

f:id:kazumaxneo:20191119034242p:plain

ウィンドウが出てくるので、ポジションやカットの向き等を指定する。

f:id:kazumaxneo:20191119034240p:plain

900にしたので、右端に追加された。

f:id:kazumaxneo:20191119034356p:plain

テキストを組み込む。

f:id:kazumaxneo:20191119034523p:plain

追加された。

f:id:kazumaxneo:20191119034543p:plain

 

1アクション間違えたらUndo、1アクションやり直すならRedoボタンを使うと早い。

f:id:kazumaxneo:20191119034623p:plain

イラレと同じくヒストリーで管理しているので2アクション以上戻ることもできる。

 

右のコンポーネントパネルから特定のコンポーネントだけ除去したり、上位/下位配置に変更できる。

f:id:kazumaxneo:20191119034831p:plain

 

論文に使用されたイラストデモが20読み込めるで、これらを表示して描き方を真似すると早く学べると思います。

引用
IBS: an illustrator for the presentation and visualization of biological sequences

Liu W, Xie Y, Ma J, Luo X, Nie P, Zuo Z, Lahrmann U, Zhao Q, Zheng Y, Zhao Y, Xue Y, Ren J
Bioinformatics. 2015 Oct 15;31(20):3359-61