Disseny de bases de dades

biològiques

Gestió de la informació biològica

Seqüències biològiques dels projectes genoma o aportades per investigadors.

Estructures resoltes per cristal·lització de raigs X o per ressonància magnètica nuclear.

Imatges de complexos per microscòpia o camps de força.

Estudis d'interacció de proteïnes o resultats de xips biològics.

Assaigs clínics o animals.

Referències dels investigadors a les seves publicacions

etc.

Seqüència / Estructura / Funció

Evolució del PDB

PIR-NREF: 2.105.214 seqüències

PDB: 30.453 estructures

GeneOntology: 17.709 termes

(9.263 processos biològics, 1.497 ubicació cel·lular, 6.949 funció molecular)

Grau d'anotació

molt variable en

funció de l'espècie

o regne.

Bases de dades

Motius / signatures

- seqüencials

- estructurals

Patrons -> PROSITE

Empremtes (fingerprints) -> PRINTS

Models probabilístics

(HMM) -> PFAM, SuperFamily

Structural classifications (SCOP & CATH)

InterPro

Motius / signatures

Base de dades de factors de transcripció

- Fonts de programes del grup: TranScout, TransMem, ProtLoc

- Fonts de seqüències: IPI, SWISS-PROT, REFSEQ, ENSEMBL

- Fonts externes: InterPro, GOA (Gene Ontology Annotation)

TranScout

PSSM

ProtLoc i TransMem

ProtLoc

TransMem

InterPro i GeneOntology

Llenguatge SQL

Disseny de base de dades (I)

CREATE TABLE `Transcout` (

`IPI` varchar(20) NOT NULL default '',

`MOTIF` varchar(200) NOT NULL default '',

`TRS` varchar(10) NOT NULL default '',

`SCORE` double NOT NULL default '0',

`PROB` varchar(20) NOT NULL default '',

`BLOC` int(11) NOT NULL default '0',

`ELOC` int(11) NOT NULL default '0',

PRIMARY KEY (`IPI`,`MOTIF`(50),`BLOC`,`ELOC`),

KEY `TRSIndex` (`TRS`),

KEY `IpiIndex` (`IPI`)

) TYPE=MyISAM COMMENT='Transcout positive results';

#!/usr/bin/perl

///DBI Module

use DBI;

my $filein=$ARGV[0]; // Fitxer d'entrada

//Nom d'usuari i contrasenya

$database="Mordor";

$user="Gandalf";

$password="the_three_towers";

//Interfície de connexió a la base de dades

my $dbh = DBI->connect("DBI:mysql:$database", $user, $password) ||

die "Cannot connect $database: $dbh->errstr\n";

// Obre el fitxer

open (FILE, "<$filein") || die "Cannot open TranScout base file";

while (<FILE>) {

#Variables que emmagatzemaran temporalment el contingut

my ($ipi, $motif, $trs, $score, $prob, $bloc, $eloc);

#S'Analitza el fitxer i n'extreu el contingut

($ipi)=$_=~/^(IPI\w*)/;

...

...

($eloc)=$_=~/\*\d*\*.*\*.*\*.*\*.*\*(.*)$/;

#S'actua sobre la taula

#Comanda SQL inserida en la definició

my $sth = $dbh->prepare("INSERT INTO Transcout (IPI, MOTIF, TRS, SCORE, PROB, BLOC, ELOC)

values ('$ipi', '$motif', '$trs', '$score', '$prob', '$bloc', '$eloc')");

$sth->execute || die "Cannot make query: $sth->errstr\n";

$sth->finish;

}

}

$dbh->disconnect;

Taula en SQL

Integració amb un llenguatge de programació

Disseny de bases de dades (III)

SELECT DISTINCT $tableipi.IPI, $tableipi.IPIV, $tableipi.SWISS, $tableipi.TREMBL, $tableipi.NP, $tableipi.XP,

$tableipi.ENSEMBL, $tableipi.NOTE

from $tableipi, $tableipr, $tabletrans, Annotation.GOAHuman

where $tableipi.IPI = $tabletrans.IPI AND $tableipi.IPI = $tableipr.IPI AND $tableipi.IPI=Annotation.GOAHuman.IPI AND

Annotation.GOAHuman.GO=$goquery

order BY $tableipi.IPI limit $limit offset $offset;";

on $tableipi, $tabletrans, $tableipr són noms de taules; i on $limit i $ofset són nombres

Lloc web TrSDB

http://bioinf.uab.es/trsdb/

Anàlisis TrSDB

* TranScout i Protloc com a detectors

* Anotacions GO seleccionades manualment

* Anotació i reanotació de proteomes eucariotes quant a factors de transcripció.

- Primera anotació

- Anotació alternativa (error o moonlighting)

- Recolza l'anotació prèvia

- Actualització del TranScout:

Més possibles signatures (PSSM) per a nous factors de transcripció

Utilitzar informació d'estructura secundària per a una millor detecció

(ex. repressors 'hèlix-turn-hèlix'; i per a 'zinc fingers C2H2', una hèlix i dues betes.)

- Incorporació d'elements de lògica difusa.

Futures direccions del TrSDB

Font de seqüències/estructures:

ArchDB -> Loops d'ASTRAL/SCOP 40 i 95 %

ArchKI -> Loops d'una classificació curada d'estructures de quinases

Fonts externes: Anotació, codis d'accés a altres BD, bibliografia,

Gene Ontology, etc

Classificació: ArchType, clusterització (cerca per densitat, filtre RMSD, etc.)

Classificació dels loops

Web ArchDB

http://sbi.imim.es/archdb/

Futures direccions de l'ArchDB

- Incorporació d'altres conjunts específics de famílies de proteïnes

- Nous mètodes de classificació relacionals

- Cerques i funcionalitats avançades de fàcil ús:

* Cerca per seqüència

* Per patrons (ArchFun)

* Modelització de loops (ArchFit)

Conclusions

- S'ha adaptat programari del grup per a usos massius i d'accés

fàcil des de la xarxa.

- S'ha creat una plataforma flexible (TrSDB i ArchDB) que pot

extendre's per a altres aplicacions.

- S'han generat anàlisis de potencial interès per a la comunitat.

Crèdits i agraïments

Aguilar, D. (UM)

Avilés, F.X. (IBB)

Cedano, J. (IBB)

Conchillo, O. (IBB)

Espadaler, J. (IBB)

Fernández-Fuentes, N. (AECOM)

Oliva, B. (IMIM)

Querol, E. (IBB)

2004-11-19T00:37:50