GeneNetwork — это объединенная база данных и программный ресурс для анализа биоинформатических данных с открытым исходным кодом для системной генетики . [1] Этот ресурс используется для изучения регуляторных сетей генов , которые связывают различия в последовательностях ДНК с соответствующими различиями в экспрессии генов и белков, а также с вариациями таких характеристик, как здоровье и риск заболеваний. Наборы данных в GeneNetwork обычно состоят из больших коллекций генотипов (например, SNP ) и фенотипов групп людей, включая людей, линии мышей и крыс, а также таких разнообразных организмов, как Drosophila melanogaster , Arabidopsis thaliana и ячмень . [2] Включение генотипов делает практичным проведение веб- картирования генов для обнаружения тех областей геномов, которые способствуют различиям между людьми в уровнях мРНК, белка и метаболитов, а также различиям в клеточных функциях, анатомии и физиологии. и поведение.
Разработка GeneNetwork началась в Центре медицинских наук Университета Теннесси в 1994 году как веб-версия Портативного словаря генома мыши (1994) . [3] GeneNetwork является одновременно первым и самым продолжительным непрерывно действующим веб-сервисом в области биомедицинских исследований [см. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_websites_founded_before_1995 ]. В 1999 году Портативный генный словарь был объединен с картографической программой Кеннета Ф. Мэнли Map Manager QT для создания онлайн-системы для генетического анализа в реальном времени. [4] В начале 2003 года были включены первые большие наборы данных об экспрессии генов Affymetrix (мРНК всего мозга мыши и гемопоэтические стволовые клетки), и система была переименована в WebQTL. [5] [6] GeneNetwork в настоящее время разрабатывается международной группой разработчиков и имеет зеркала и сайты разработки в Европе, Азии и Австралии. Производственные службы размещаются в системах Центра медицинских наук Университета Теннесси с резервным экземпляром в Европе.
Текущая производственная версия GeneNetwork (также известная как GN2) была выпущена в 2016 году. [7] Текущая версия GeneNetwork использует ту же базу данных, что и ее предшественница, GN1, но имеет гораздо более модульный и удобный в обслуживании открытый исходный код (доступен на GitHub) . ). GeneNetwork теперь также имеет важные новые функции, включая поддержку:
Объединенные типы данных хранятся вместе в реляционной базе данных и на файловом сервере IPSF, концептуально организованы и сгруппированы по видам, когортам и семействам. Система реализована как стек LAMP (программный пакет) . Код и упрощенная версия базы данных MariaDB доступны на GitHub .
GeneNetwork в основном используется исследователями, но также успешно применяется на курсах бакалавриата и магистратуры по генетике и биоинформатике (см. пример на YouTube ), биоинформатике, физиологии и психологии. [11] Исследователи и студенты обычно извлекают наборы генотипов и фенотипов из одной или нескольких семей и используют встроенные статистические и картографические функции для изучения отношений между переменными и построения сетей ассоциаций. Ключевые этапы включают анализ следующих факторов: