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Articulo de referencia

OpenMS

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OpenMS es un proyecto de código abierto para el análisis y procesamiento de datos en espectrometría de masas y se distribuye bajo la licencia BSD de 3 cláusulas . Es compatible con la mayoría de los sistemas operativos comunes, incluidos Microsoft Windows , macOS y Linux . [ 2 ] [ 3 ]

OpenMS cuenta con herramientas para el análisis de datos proteómicos , proporcionando algoritmos para el procesamiento de señales, la detección de características (incluida la desisotopización), la visualización en 1D (a nivel de espectros o cromatogramas), 2D y 3D, el mapeo y la identificación de péptidos. Admite la cuantificación sin marcaje y con marcaje isotópico (como iTRAQ , TMT y SILAC ). OpenMS también admite flujos de trabajo metabolómicos y análisis dirigido de datos DIA/SWATH . [ 2 ] Además, OpenMS proporciona herramientas para el análisis de datos de reticulación , incluyendo reticulación proteína-proteína, proteína-ARN y proteína-ADN. Por último, OpenMS proporciona herramientas para el análisis de datos de espectrometría de masas de ARN.

Historia

OpenMS se lanzó originalmente en 2007 en la versión 1.0 y se describió en dos artículos publicados en Bioinformatics en 2007 y 2008, y desde entonces ha tenido lanzamientos continuos. [ 4 ] [ 5 ] En 2009, se publicó la herramienta de visualización TOPPView [ 6 ] y en 2012, se describió el gestor de flujo de trabajo y editor TOPPAS. [ 7 ] En 2013, se describió una canalización completa de análisis sin etiquetas de alto rendimiento utilizando OpenMS 1.8 y se comparó con software propietario similar (como MaxQuant y Progenesis QI ). Los autores concluyen que "[...] las tres soluciones de software producen resultados de cuantificación adecuados y en gran medida comparables; todas tienen algunas debilidades, y ninguna puede superar a las otras dos en todos los aspectos que examinamos. Sin embargo, el rendimiento de OpenMS está a la par con el de sus dos competidores probados [...]". [ 8 ]

La versión 1.10 de OpenMS contenía varias herramientas de análisis nuevas, incluyendo OpenSWATH (una herramienta para el análisis dirigido de datos DIA ), un buscador de características metabolómicas y una herramienta de análisis TMT . Además, se agregó compatibilidad total con TraML 1.0.0 y el motor de búsqueda MyriMatch. [ 9 ] La versión 1.11 de OpenMS fue la primera en contener enlaces totalmente integrados al lenguaje de programación Python (denominado pyOpenMS). [ 10 ] Además, se agregaron nuevas herramientas para admitir QcML (para control de calidad) y para el análisis de masa exacta metabolómica . Varias herramientas mejoraron significativamente en cuanto al rendimiento de memoria y CPU. [ 11 ]

Con OpenMS 2.0, lanzado en abril de 2015, el proyecto ofrece una nueva versión completamente libre de código GPL y que utiliza Git (en combinación con GitHub ) para su sistema de control de versiones y gestión de incidencias. Otros cambios incluyen compatibilidad con mzIdentML, mzQuantML y mzTab, mientras que las mejoras en el núcleo permiten un acceso más rápido a los datos almacenados en mzML y proporcionan una nueva API para acceder a datos de espectrometría de masas. [ 12 ] En 2016, las nuevas características de OpenMS 2.0 se describieron en un artículo de Nature Methods . [ 2 ]

En 2024, se lanzó OpenMS 3.0 [ 3 ] , que brinda soporte para una amplia gama de tareas de análisis de datos en proteómica, metabolómica y transcriptómica basada en MS.

OpenMS se está desarrollando actualmente con contribuciones del grupo de Knut Reinert [ 13 ] en la Universidad Libre de Berlín , el grupo de Oliver Kohlbacher [ 14 ] en la Universidad de Tübingen y el grupo de Hannes Roest [ 15 ] en la Universidad de Toronto .

Características

OpenMS proporciona un conjunto de más de 100 herramientas ejecutables que se pueden combinar para crear flujos de trabajo para el análisis de datos de espectrometría de masas (las herramientas TOPP). También ofrece herramientas de visualización para espectros y cromatogramas (1D), mapas de calor de espectrometría de masas (2D m/z vs RT ) y una visualización tridimensional de un experimento de espectrometría de masas. Además, OpenMS proporciona una biblioteca de C++ (con enlaces a Python disponibles desde la versión 1.11) para la gestión y el análisis de datos de LC/MS, accesible para desarrolladores que deseen crear nuevas herramientas e implementar sus propios algoritmos utilizando la biblioteca OpenMS. OpenMS es software libre disponible bajo la licencia BSD de 3 cláusulas (anteriormente bajo la LGPL).

Entre otras funciones, proporciona algoritmos para el procesamiento de señales, la detección de características (incluida la eliminación de isótopos), la visualización, la creación de mapas y la identificación de péptidos. Admite la cuantificación sin marcaje y con marcaje isotópico (como iTRAQ , TMT y SILAC ).

Las siguientes aplicaciones gráficas forman parte de una versión de OpenMS:

  • TOPPView es un visor que permite visualizar datos de espectrometría de masas a nivel MS1 y MS2, así como en 3D; además, también muestra datos cromatográficos de experimentos SRM (en la versión 1.10). OpenMS es compatible con los formatos actuales y futuros de la Iniciativa de Estándares de Proteómica (PSI) para datos de espectrometría de masas.
  • TOPPAS es una aplicación gráfica para construir y ejecutar flujos de procesamiento de datos que constan de herramientas TOPP.

Comunicados

Leyenda:
Sin soporte
Compatible
Última versión
Versión preliminar
Versión futura

Véase también

Referencias

  1. ↑ Lanzamientos de OpenMS
  2. 1 2 3 Röst HL, Sachsenberg T, Aiche S, Bielow C, Weisser H, Aicheler F, Andreotti S, Ehrlich HC, Gutenbrunner P, Kenar E, Liang X, Nahnsen S, Nilse L, Pfeuffer J, Rosenberger G, Rurik M, Schmitt U, Veit J, Walzer M, Wojnar D, Wolski WE, Schilling O, Choudhary JS, Malmström L, Aebersold R, Reinert K, Kohlbacher O (2016). "OpenMS: una plataforma de software flexible de código abierto para el análisis de datos de espectrometría de masas" ( PDF) . Nat. Methods . 13 (9): 741–8 . doi : 10.1038/nmeth.3959 . PMID 27575624. S2CID 873670 .  
  3. 1 2 Pfeuffer J, Bielow C, Wein S, Jeong K, Netz E, Walter A, Alka O, Nilse L, Colaianni PD, McCloskey D, Kim J, Rosenberger G, Bichmann L, Walzer M, Veit J, Boudaud B, Bernt M, Patikas N, Pilz M, Startek MP, Kutuzova S, Heumos L, Charkow J, Sing JC, Feroz A, Siraj A, Weisser H, Dijkstra TM, Perez-Riverol Y, Röst H, Kohlbacher O, Sachsenberg T (2024). "OpenMS 3 permite el análisis reproducible de datos de espectrometría de masas a gran escala". Nat. Methods . 21 (3): 365– 67. doi : 10.1038/s41592-024-02197-7 . PMID 38366242 . 
  4. ↑ Sturm, M.; Bertsch, A.; Gröpl, C.; Hildebrandt, A.; Hussong, R.; Lange, E.; Pfeifer, N.; Schulz-Trieglaff, O.; Zerck, A.; Reinert, K.; Kohlbacher, O. (2008). " OpenMS: un marco de software de código abierto para espectrometría de masas" . BMC Bioinformatics . 9 : 163. doi : 10.1186/1471-2105-9-163 . PMC 2311306. PMID 18366760 .  
  5. ↑ Kohlbacher, O.; Reinert, K.; Gropl, C.; Lange, E.; Pfeifer, N.; Schulz-Trieglaff, O.; Sturm, M. (2007). "TOPP: la plataforma de proteómica OpenMS". Bioinformatics . 23 (2): e191– e197. doi : 10.1093/bioinformatics/btl299 . PMID 17237091 . 
  6. ↑ Sturm, M.; Kohlbacher, O. (2009). "TOPPView: Un visor de código abierto para datos de espectrometría de masas". Journal of Proteome Research . 8 (7): 3760– 3763. doi : 10.1021/pr900171m . PMID 19425593 . 
  7. ↑ Junker, J.; Bielow, C.; Bertsch, A.; Sturm, M.; Reinert, K.; Kohlbacher, O. (2012). "TOPPAS: Un editor gráfico de flujo de trabajo para el análisis de datos de proteómica de alto rendimiento". Journal of Proteome Research . 11 (7): 3914– 3920. doi : 10.1021/pr300187f . PMID 22583024 . 
  8. ↑ Weisser, H.; Nahnsen, S.; Grossmann, J.; Nilse, L.; Quandt, A.; Brauer, H.; Sturm, M.; Kenar, E.; Kohlbacher, O.; Aebersold, R.; Malmström, L. (2013). "Un pipeline automatizado para proteómica cuantitativa sin marcadores de alto rendimiento". Journal of Proteome Research . 12 (4): 1628– 44. doi : 10.1021/pr300992u . PMID 23391308 . 
  9. ↑ "OpenMS 1.10 lanzado" . Consultado el 4 de julio de 2013 .
  10. ↑ "pyopenms 1.11: Índice de paquetes de Python" . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
  11. ↑ "OpenMS 1.11 lanzado" . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
  12. ↑ Röst HL, Schmitt U, Aebersold R, Malmström L (2015). "Acceso rápido y eficiente a datos XML para espectrometría de masas de próxima generación" . PLOS ONE . 10 (4) e0125108. Bibcode : 2015PLoSO..1025108R . doi : 10.1371/journal.pone.0125108 . PMC 4416046. PMID 25927999 .  
  13. ↑ Grupo de reinertación
  14. ↑ Grupo Kohlbacher
  15. ^ Roest, Hannes. «Grupo Roest» .
  • Página principal del proyecto OpenMS
  • OpenMS en GitHub