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。

パスウェイデータベース間の共通性を探索、分析、キュレーションする ComPath

 

 パスウェイは生物系の解析や表現に広く利用されているが、明確な境界線がなく、多数のデータベースに分散しており、相互運用性がないため、それらの間の網羅性、一致性、不一致を評価することができない。本研究では、データベース間のパスウェイマッピングのキュレーションをサポートし、いくつかの新しい可視化を通じてパスウェイ知識の探索を促進するエコシステムであるComPathを紹介する。3つの主要なパスウェイデータベース間のマッピングをキュレーションし、パーキンソン病に焦点を当てたケーススタディを紹介する。ComPath のソースコードとリソースは https://github.com/ComPath から、ウェブアプリケーションhttps://compath.scai.fraunhofer.de/ からアクセスできる。

 

webサービス

https://compath.scai.fraunhofer.de にアクセスする。

f:id:kazumaxneo:20200331191612p:plain

 

ComPath Overview  - ComPathに搭載されているさまざまなパスウェイデータベースを検索

f:id:kazumaxneo:20200423233410p:plain

 

特定の遺伝子から、その遺伝子が関わるパスウェイを検索。

f:id:kazumaxneo:20200423233611p:plain

 

各データベースのパスウェイや遺伝子の分布を調べる。

f:id:kazumaxneo:20200423233730p:plain

 

5つのボタンのいずれかをクリックしてそのパスウェイデータベースのページに入ると、分布の詳細を調べることができる(下図)。

f:id:kazumaxneo:20200423233946p:plain

 

 

Pathway Similarity - 関連するパスウェイをリンクさせ、その相互作用や整合性を調べる。

f:id:kazumaxneo:20200423232320p:plain

Overlap Heatmap

KEGG

f:id:kazumaxneo:20200331192736p:plain

 

マウスホイールで拡大できる。

例えばRNA polymeraseはRNA polymerase自身以外にPyrimidine metabolism、Purine metabolism、Metabolic pathwayともオーバーラップしている。

f:id:kazumaxneo:20200423232508p:plain

 

Reactome

f:id:kazumaxneo:20200331192804p:plain

 

WikiPathways

f:id:kazumaxneo:20200331192815p:plain

 

Pathway Similarity Network 

ネットワークビューでは、パスウェイのネットワークとして視覚化できる。比較するパスウェイデータベースのペアと類似度の最小閾値を選択してネットワークを描く。

f:id:kazumaxneo:20200423232811p:plain

 

wikipathwayとKEGG

f:id:kazumaxneo:20200423233126p:plain

 

 

Pathway Overlap - 異なるパスウェイ間の重なりを可視化

ユーザーが特定のパスウェイを指定して、異なるパスウェイデータベースでどの程度重複しているか調べることができる。

f:id:kazumaxneo:20200423234514p:plain

 

 

ベン図の文字をクリックすると構成遺伝子を確認できる。

f:id:kazumaxneo:20200423234942p:plain

 

 

Pathway Enrichment  - 遺伝子セットを提供し、エンリッチされたパスウェイを分析 

f:id:kazumaxneo:20200331200423p:plain

ここではexampleデータを指定した。

 

結果

。5つのパスウェイデータベースが順番にまとめられ、それぞれP-valueの低い順にパスウェイリストが並ぶ。

f:id:kazumaxneo:20200331200430p:plain

リスト興味のあるパスウェイを選択して、実行する分析の種類を選択する。

 

オーバーラップビューでは、選択したパスウェイ間の境界をベン図またはオイラー図で表示する。クラスタービュー」では、距離に基づいてクラスタ化されたパスウェイのインタラクティブなデンドログラムが表示される。"ネットワークビュー "では選択されたパスウェイの周辺のを表示し、パスウェイ間の相互作用を調べることができる。 

f:id:kazumaxneo:20200331200707p:plain

 

静的なブログでは説明に限界があります。他の機能は実際にアクセスして確かめて下さい。

引用
ComPath: an ecosystem for exploring, analyzing, and curating mappings across pathway databases

Domingo-Fernández D, Hoyt CT, Bobis-Álvarez C, Marín-Llaó J, Hofmann-Apitius M

NPJ Syst Biol Appl. 2018 Dec 13;5:3