Кіріспе

Биоинформатикалық бастама
Гендік онтология (ГО) – барлық түрлердегі гендер мен ген өнімдерінің қасиеттерін біріктіруге бағытталған маңызды биоинформатикалық бастама. Бұл жобаның негізгі мақсаттары: 1) гендер мен ген өнімдерінің қасиеттерінің бақыланатын сөздігін сақтау және дамыту; 2) гендер мен ген өнімдерін түсіндіру, түсіндіру деректерін жинақтау және тарату; 3) жоба ұсынатын деректердің барлық аспектілеріне оңай қол жеткізу құралдарын ұсыну және, мысалы, байыту талдауы арқылы, ГО арқылы эксперименттік деректерді функционалдық тұрғыдан түсіндіруге мүмкіндік беру. ГО – ашық биомедициналық онтологиялар сияқты үлкен жіктеу жұмысының бір бөлігі және OBO Foundry-ның алғашқы кандидат мүшелерінің бірі. Ген номенклатурасы гендер мен ген өнімдеріне назар бөлсе, Гендік онтология гендер мен ген өнімдерінің функциясына назар бөлді. GO сонымен қатар деректерді (гендер мен олардың өнімдерін ғана емес, сонымен қатар жинақталған қасиеттерін) машинамен оқуға ыңғайлы ету үшін, барлық түрлерде біртілділік принципін сақтай отырып (ген номенклатурасының конвенциялары биологиялық таксондарға қарай өзгеретін болса), белгілеу тілін қолдану арқылы осы жұмысты кеңейтеді.

Тарих

Гендік онтология 1998 жылы үш модельді организмнің геномдарын зерттейтін зерттеушілер консорциумымен құрастырылды: Drosophila melanogaster (жеміс шыбыңы), Mus musculus (егеуқұйрық) және Saccharomyces cerevisiae (сыра немесе нан пісіруші ашытқы). Көптеген басқа Модельді организмдер деректер базалары Гендік онтология консорциумына қосылды, олар аннотациялық деректерге ғана емес, сонымен қатар онтологияларды және деректерді қарау мен қолдануға арналған құралдарды дамытуға да үлес қосады. Көптеген ірі өсімдік, жануар және микроорганизмдер дерекқоры осы жобаға үлес қосуда. 2019 жылдың шілде айына дейін GO 44 945 терминнен тұрады; 4,467 түрлі биологиялық организмге 6,408,283 түсіндірме берілген.

Жазбаша түсініктеме

Геномды аннотациялау – ген өнімінің деректерін жинау процесін қамтиды, ал GO аннотациялары осы мақсатта GO терминдерін пайдаланады. GO кураторлары жасаған аннотациялар GO веб-сайтында біріктіріліп, таратылады, оларды тікелей жүктеуге немесе AmiGO арқылы онлайн қарауға болады. Мысалы, «Көзделген авторлық мәлімдемесі» (TAS) дегені – куратор жарияланған ғылыми мақаланы оқыған және осы аннотацияның метадеректерi сол мақалаға сілтеме береді; «Тізбектік ұқсастықтан шығарылған» (ISS) – адам кураторы тізбектік ұқсастық іздеу нәтижелерін қарап шығып, оның биологиялық мағынасы бар екенін растаған. Автоматтандырылған процестерден алынған аннотацияларға (мысалы, басқа аннотациялық сөздіктерді пайдаланып жасалған аннотациялар) «Электрондық аннотациядан шығарылған» (IEA) коды беріледі. 2010 жылы барлық GO аннотацияларының 98%-дан астамы кураторлар емес, есептеу жолымен жасалған, бірақ 2019 жылдың 2 шілдесіне қарай барлық GO аннотацияларының шамамен 30%-ы ғана есептеу жолымен жасалған. Адам тексермегендіктен, GO консорциумы оларды аздап сенімсіз деп санайды және олар көбінесе жоғары деңгейде, егжей-тегжейсіз терминдермен беріледі. Толық аннотациялық деректер жиынтығын GO веб-сайтынан жүктеуге болады. Аннотацияны дамытуға қолдау көрсету үшін GO консорциумы семинарлар өткізеді және кураторлар мен әзірлеушілердің жаңа топтарына жетекшілік етеді. Гендік онтология аннотациясын болжау үшін көптеген машиналық оқыту алгоритмдері әзірленді және іске асырылды.

Құралдар

GO жобасының деректерін пайдаланатын көптеген құралдар бар, олар онлайн және жүктеуге қолжетімді. Олардың басым көпшілігі үшінші тараптардан алынған; GO консорциумы екі құралды – AmiGO және OBO Edit – әзірлейді және қолдайды. AmiGO – пайдаланушыларға онтологияларды және ген өнімдерінің түсіндірме деректерін сұрауға, қарауға және визуализациялауға мүмкіндік беретін веб-қосымша. Онда BLAST құралы, үлкен деректер жиынтығын талдау құралдары және GO деректер қорына тікелей сұрау жіберу интерфейсі де бар. AmiGO-ны GO консорциумы ұсынған деректерге қол жеткізу үшін GO веб-сайтында онлайн қолдануға болады немесе GO деректер қорының схемасын қолданатын кез келген деректер қорында жергілікті пайдалану үшін жүктеуге және орнатуға болады (мысалы). Бұл тегін, ашық бастапқы кодты бағдарламалық қамтамасыз ету және go dev бағдарламалық қамтамасыз ету тарату жинағының бір бөлігі ретінде қолжетімді. OBO Edit – Gene Ontology Consortium әзірлеген және қолдаған, ашық бастапқы кодты, платформаға тәуелсіз онтология редакторы. Ол Java тілінде іске асырылған және онтологияларды көрсету және өңдеу үшін графқа бағытталған тәсілді қолданады. OBO Edit-ке кең ауқымды іздеу және сүзгі интерфейсі кіреді, бұл терминдердің ішкі жиынтықтарын визуалды түрде ерекшелендіруге мүмкіндік береді; пайдаланушы интерфейсі де пайдаланушының қалауынша өзгертілуі мүмкін. OBO Edit-те сонымен қатар, қолданыстағы қатынастар мен олардың қасиеттеріне сүйене отырып, тікелей айтылмаған байланыстарды анықтай алатын логикалық қорытынды шығарушы бар. Ол биомедициналық онтологиялар үшін әзірленгенімен, OBO Edit кез келген онтологияны қарау, іздеу және өңдеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Оны тегін жүктеуге болады.

Консорциум

Гендік онтология консорциумы – гендік онтология жобасына белсенді түрде қатысатын биологиялық деректер базалары мен зерттеу топтарының жиынтығы. Оған модельдік организмдердің деректер базалары, көп түрлі ақуыздар деректер базалары, бағдарламалық жасақтаманы дамыту топтары және арнайы редакциялық бөлім кіреді.