【醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程進(jìn)展快報(bào) 第42期】
病原生物學(xué)研究所衛(wèi)生部病原系統(tǒng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在病原菌毒力因子數(shù)據(jù)庫(kù)研究方面取得新進(jìn)展,相關(guān)研究成果近日在《核酸研究》(Nucleic Acids Research)雜志在線(xiàn)發(fā)表,題為《VFDB2019:帶有交互式web界面的比較病原基因組平臺(tái)》(VFDB 2019:a comparative pathogenomic platform with an interactive web interface)的文章。
毒力因子是病原體所編碼的能夠促使其在宿主環(huán)境中定植、繁殖和致病的基因產(chǎn)物的統(tǒng)稱(chēng)。病原菌毒力因子數(shù)據(jù)庫(kù)(簡(jiǎn)稱(chēng)VFDB,http://www.mgc.ac.cn/VFs/)由病原所重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立并長(zhǎng)期維護(hù)。經(jīng)過(guò)十多年的持續(xù)建設(shè)和發(fā)展,VFDB已經(jīng)成為國(guó)際上最大的病原菌毒力因子資源中心,被國(guó)內(nèi)外同行廣泛使用。目前,每年約有來(lái)自170 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的十萬(wàn)余名用戶(hù)訪問(wèn)VFDB數(shù)據(jù)庫(kù),總點(diǎn)擊次數(shù)超過(guò)兩百萬(wàn)次。
近年來(lái)新一代測(cè)序技術(shù)帶來(lái)的生物大數(shù)據(jù)對(duì)病原菌毒力因子相關(guān)的數(shù)據(jù)分析提出了新的挑戰(zhàn)。為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的大數(shù)據(jù)分析需求,病原所重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首先于2016年完成了對(duì)VFDB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分層整合與優(yōu)化完善(Nucleic Acids Res. 44:D694),近期又自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了全新的病原菌毒力因子在線(xiàn)分析系統(tǒng)VF analyzer。該系統(tǒng)首先通過(guò)直系同源蛋白的識(shí)別避免了由旁系同源帶來(lái)的假陽(yáng)性;然后利用VFDB的分層數(shù)據(jù)集進(jìn)行循環(huán)迭代式的相似性檢索,從而顯著提高了毒力因子識(shí)別的靈敏度和特異性;并且設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于基因簇位置信息的毒力因子識(shí)別優(yōu)化算法,使得自動(dòng)分析系統(tǒng)VF analyzer達(dá)到了毒力因子識(shí)別準(zhǔn)確率接近人工分析的水平。該分析系統(tǒng)一經(jīng)推出,立刻受到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究人員的廣泛關(guān)注。截至目前,系統(tǒng)在線(xiàn)運(yùn)行不到四個(gè)月,已經(jīng)完成了來(lái)自全球的超過(guò)一千株病原菌基因組的毒力因子分析任務(wù)。
該研究得到中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程(2017-I2M-3-017)以及國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。論文第一作者為博士研究生劉博,通訊作者為楊劍研究員。
論文鏈接: https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gky1080/5160975
(病原生物學(xué)研究所)