progenes | Инструменты

В комментариях спросили, какие инструменты нынче растительные биологи юзают. Под катом краткий обзор инструментального набора начинающегоботаника.

1. Excel и ncbi BLAST. No comments.

2. DNASTAR. Программа для анализа нуклеотидных и аминокислотных последовательностей. Есть другие, но мой личный выбор этой программы обусловлен исторически - у института есть лицензия, опять таки привычка. Я работаю с этой программой десять лет и почти все баги знаю. Причем на компьютере у меня две версии - одна древняя и одна самая последняя, но пользуюсь старой антикварной версией. В ней гораздо меньше ненужных мне функций. Программа состоит из целого ряда отдельных модулей, которые запускаются как отдельная программа, причем я пользуюсь только несколькими. Модули:
а) EditSeq (в новой версии SeqBuilder)- сохранение и первичный анализ нуклеотидных и аминокислотных последовательностей. Переворачивание последовательностей прямое и комплементарное, трансляция в рамки считывания, голосовой диктант, поиск мотивов. Открывает файлы с раширением *.seq, *.txt, *.fasta и др, делает прямой запрос в известные базы данных по ID.
б) Megalign - сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей алгоритмами Clustal v, Clustal W, Jotun Hein, построение филогенетических деревьев. Есть баги, например древо на основе аминокислот тупо подписывает как нуклеотидную дистанцию. Причем баг сохранился, кажется, даже в новой версии. Экспорт картинок неудобный, картинки деревьев неэстетичные, но как рабочий инструмент для посмотреть, а не показать - очень удобный.
в) Seqman - сбивание отдельных нуклеотидных последовательностей в контиги, отрезание плазмидных векторов. Надо повозиться, чтобы разобраться, но инструмент незаменимый.
г) MapDraw - рисует плазмидные карты, но муторно. Пару раз нарисовала и плюнула. Однако приложение довольно удобно для поиска рестрикционных сайтов. Можно создать свою библиотеку ферментов, которые в холодильнике и "резать" только ими.
д) PrimerSelect - ясно из названия, что речь идет о выборе праймеров. Довольно дубовое приложение, но надежное. Я однажды потратила день, чтобы разобраться. С тех пор пробовала еще кучу программ, включая он-лайн тул от NCBI, но все-равно осталась верной этому приложению, сосбенно если мне надо сто пар для qRT-PCR. Программа, кроме температуры отжига, количества ГЦ, показывает также шпильки, selfpriming и пр. Впрочем, лучшие праймеры выбираются все-равно на глаз. Экспортирую в Excel с помощью странного бага. Если один раз нажать Ctr-C, то праймер копируется в 5'-3' ориентации, а если дважды нажать Ctr-C, то реверсный праймер внезапно переворачивается в комплементарную цепь. Это чудесное свойство нигде не упоминается и в новой версии отсутствует.

е) Есть еще приложения, но я их не использую.

3. Если надо красивую картинку филогенетического родства, то использую MEGA. Пользуюсь довольно редко, всех нюансов не знаю, но если надо, то обычно получается вполне симпатично. Как правило, перепроверяю деревья Megalign, для верности.

4. Анализ саузернов, нозернов и прочих радиоактивных картинок. Поскольку в работе phosphorimager fuji, то к нему прилагается Aida image analyzer. Он же вполне подходит для визуализирования и первичного анализа спотов на array. Я ограничивалась только просмотром и сохранением изображений, а с аналитической фичей так и не разобралась, поскольку к тому моменту пользовалась Array vision. Тоже неплохая штука, но если есть силы однажды убить неделю и настроить layout. Впрочем, программа утратила актуальность, когда я перешла с home-made macroarrays на коммерческие microarray.

Раньше, когда жизнь была проще, к phosphorimager прилагалась чудесная программа TINA. Это была чудо-программа, но прогресс рванул так, что вместо удобной маленькой програмушечки, явился монстр, который может хоть мозг, хоть звезды рассматривать в 3Д. Ничего теперь в этой программе не смыслю, но может кому надо мозг сканировать.

5. Результаты биочипов анализирую чем придется. Есть парочка алгоритмов домашнего приготовления от местных биоинформатиков, которые работают по принципу" Тут читаем, тут не читаем, тут рыбу заворачиваем", которые юзаются в R. Добиваю обычно в Excel и кластеризую в MultiExperiment Viewer. Это Free soft - удобный, понятный, эффективный и вообще, красота.

Его же использую и для визуализации результатов large scale qRT-PCR. Для qRT-PCR SDS Applied biosystems. Для анализа PCR efficiency использую LinRegPCR. Интерфейс вовсе не интуитивный, но если разобраться, то это довольно удобная программа.
Для поиска референтных генов для нормализации использую geNORM. Упоминается здесь. Требуется программа раз-два в жизни, но как для такой задачи вполне подходящая.

6. Genevestigator - сегодня без него, как без рук. Все экспрессионные анализы в одном месте. Если в работе появляется ген Х, то начинаю оттуда смотреть, где он работает.

7. Редкий ботаник сегодня пройдет мимо MapMan. Самые, пожалуй, удобные карты и аннотация для анализа и интерпретации генной экспрессии. Красным - выключенные гены, синим - включенные.

Программа вроде бесплатная, но надо хотя бы зарегистрироваться для приличия.

8. Данные экспрессионных анализов прилежно складываю в ArrayExpress. Это такая строительная площадка от EMBL. Ни разу мне не удалось отправить туда данные автоматически без активной переписки.

9. Что это я все о генах, да о генах. Я еще и растения меряю, то есть семена. Для этого у нас есть робот Marvin ~~, the Paranoid Android~~. Он смотрит своим глазом на семена, считает на изображении количество штук, размер и вес.

Еще о базах данных.

10. РlantPAN - анализ растительных промоторных последовательностей тайванского университета. Раньше было много разных баз данных, но эта, кажется, самая полная и удобная. Собирает все необходимое из TRANSFAC, PLACE, JASPER и AGRIS.

11. Поскольку растительное комьюнити находится под прессом диктатуры арабидопсисников, каждая база данных для анализа генов полезных культурных растений на вес золота. И она есть. У китайцев. AgriGO. Отличный инструмент для аннотации, визуализации экспрессии генов культурных растений, а не каких-то сорняков.

12. База данных и браузеры по растительным геномам PlantGDB. Ипользую редко, но использую.

13. Неплохой GPI-anchor Predictor. Он почему-то не упоминается на ExpasyTool. Зато там есть другой, тоже ничего так. Для верности можно им тоже перепроверять. Но потом еще экспериментально неплохо бы проверить.

14. Несколько home-made баз и тулов. Crop EST Database , MetaCrop (не уверена, что ссылка работает, поэтому еще можно погуглить).

Другие инструменты: Пробирки, пипетки, носики к пипеткам, электрофорезный прибор, ступки, термос с жидким азотом, микроволновка, спектрофотометр, водяная баня, центрифуга, чашки петри, пинцет, скальпель, ПЦР-машина, ультафиолетовая лампа и стол, фотоаппарат, весы, холодильник, стерильный бокс, автоклав, горшки с землей.

UPDATE из комментариев и сама еще чего вспомнила.
1. Bioconductor. Наборы статистических и других пакетов для R - все для биоинформатика. Базовый такой сайт.
2. BLAST2GO http://blast2go.org/ - бласт, аннотация и даже анализ экспрессии в одном флаконе. Очень полезно для немодельных объектов, по которым своих баз нету.
3 BioEdit - для просмотра и редактирования выравниваний. Есть кое-какие встроенные функции для анализа (простенькие, типа трансляции), а ещё к ней прикручивается бласт, кластал и многое другое. Хроматограммы в ней смотреть тоже можно. 4.CLC genomics workbench - мега-программа для анализа NGSных данных. Стоит дофига денег, но она того стоит.
5. phytozome.org - много растительных геномов, включая неопубликованные.
6. Reactome, a curated knowledgebase of plant biological pathways теперь арабидопсисный, но по поиску табак, кукуруза, соя, тополь и прочие полезные растения.
7. iRefIndex protein interactions, кажется, что тянет отовсюду BIND, BioGRID, CORUM, DIP, HPRD, InnateDB, IntAct, MatrixDB, MINT, MPact, MPIDB, MPPI и OPHID. Растения представлены довольно достойно.
8. Pathway commons, не удивляйтесь, но в списке есть не только сорняки, но и ячмень, рис, табак и кукуруза. Внизу есть окно поиска по организмам.