macでインフォマティクス

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HTS (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。

真核生物の比較ゲノミクスのためのゲノムブラウザ Genomicus

 

 Genomicusは、真核生物の比較ゲノミクスに特化したデータベースおよびウェブサーバである。Genomicusの主な機能は、複数のゲノム間でのゲノムブロックの保存状態をグラフィカルに表現することであり、特定の遺伝子を中心とした局所的な保存状態や、核型比較によるゲノム全体の保存状態を表現する。2010年の最初のリリース以来、Genomicusは60のEnsemblのリリースと同期し、ユーザーが実行できる分析のタイプを拡大する機能が追加されてきた。現在、Genomicusの5つのパブリックインスタンスは、EnsemblおよびEnsembl Genomesデータベースで利用可能なすべての真核生物キングダムの1029の現存ゲノムと621の祖先復元をサポートしており、さらに関心のある分類群に特化した4つのインスタンスが追加されている。新しい可視化ツールとクエリツールについては、この論文で説明している。Genomicusは、http://www.genomicus.bio.ens.psl.eu/genomicus で自由に利用できる。

 

webサービス

https://www.genomicus.bio.ens.psl.eu/genomicus-104.02/cgi-bin/search.pl にアクセスする。

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進化的に保存されている遺伝子を指定する。次に生物種を指定する。ここではA. thalianaを選択。

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結果はPhyloViewモードで表示される。画像は途中で切れているが、実際は数百のゲノムが表示されている。このように、1つのインターフェースで数百のゲノムセグメントを比較できるのがGenomicusの大きな特徴の1つになっている。

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検索した遺伝子の位置や遺伝子ツリーを表示しながら、ゲノム間を進化的に横断的に比較できる。

 

Karyotype View with ancestors

Root speciesと比較する種を選択する。

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チェックボックスをクリックすると選択される(赤くなっているのが選択されている状態)。

出力

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PhyloView

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Pairwise genomes comparaison

Phyldiag View

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PhylDiag viewでは染色体間比較マトリックスの任意の場所で領域を選択し、ズームして局所的な遺伝子構成を確認し、ブレイクポイントに隣接する正確な遺伝子を特定することができる。この新しいインターフェースでは、マウスオーバーで遺伝子名が表示され、両ゲノムに存在するオルソログ遺伝子は同じ色で表示され、線で結ばれているので、遺伝子座における遺伝子の順序や方向性の保存状況を解釈しやすくなっている(論文より)。

遺伝子上でマウスをクリックするとPhyloViewへのリンクが表示される。

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Matrix View

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Karyotype View

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Genomicusデータベースは元々脊椎動物専用だったが、植物、非脊椎動物の後生動物、原生動物、真菌を含む4つの新しいクレードに拡張された(2013年)。現在では他の分類群へのリンクもある。

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2011年以降、脊椎動物に特化したGenomicusブラウザは、Ensemblデータベースのリリースに合わせて年4回更新されており、合計50回リリースされている(論文より)。

引用

Genomicus in 2022: comparative tools for thousands of genomes and reconstructed ancestors
Nga Thi Thuy Nguyen,  Pierre Vincens,  Jean François Dufayard,  Hugues Roest Crollius, Alexandra Louis
Nucleic Acids Research, Published: 18 November 2021

 

Genomicus 2018: karyotype evolutionary trees and on-the-fly synteny computing
Nga Thi Thuy Nguyen, Pierre Vincens, Hugues Roest Crollius, Alexandra Louis

Comparative Study Nucleic Acids Res. 2018 Jan 4;46(D1):D816-D822

 

Genomicus update 2015: KaryoView and MatrixView provide a genome-wide perspective to multispecies comparative genomics
Alexandra Louis, Nga Thi Thuy Nguyen, Matthieu Muffato, Hugues Roest Crollius

Nucleic Acids Res. 2015 Jan;43(Database issue):D682-9

 

GenomicusPlants: a web resource to study genome evolution in flowering plants
Alexandra Louis, Florent Murat, Jérôme Salse, Hugues Roest Crollius

Plant Cell Physiol. 2015 Jan;56(1):e4


Genomicus: five genome browsers for comparative genomics in eukaryota
Alexandra Louis, Matthieu Muffato, Hugues Roest Crollius

Nucleic Acids Res. 2013 Jan;41(Database issue):D700-5

 

Genomicus: a database and a browser to study gene synteny in modern and ancestral genomes
Matthieu Muffato, Alexandra Louis, Charles-Edouard Poisnel, Hugues Roest Crollius

Bioinformatics. 2010 Apr 15;26(8):1119-21