Articulo de referencia

TRANSFAC

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TRANSFAC (base de datos de factores de transcripción) es una base de datos curada manualmente de factores de transcripción eucariotas , sus sitios de unión genómicos y perfiles de unión al ADN . El contenido de la base de datos puede utilizarse para predecir posibles sitios de unión de factores de transcripción .

Introducción

El origen de la base de datos fue una recopilación de datos temprana publicada en 1988. [ 2 ] La primera versión, lanzada bajo el nombre de TRANSFAC, fue desarrollada en el antiguo Centro Nacional Alemán de Investigación en Biotecnología y diseñada para su instalación local (ahora: Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones ). [ 3 ] En uno de los primeros proyectos de bioinformática financiados con fondos públicos , lanzado en 1993, TRANSFAC se convirtió en un recurso disponible en Internet. [ 4 ]

En 1997, TRANSFAC fue transferida a una empresa de reciente creación, BIOBASE , con el fin de asegurar la financiación a largo plazo de la base de datos. Desde entonces, la versión más reciente requiere licencia, mientras que las versiones anteriores son gratuitas para usuarios no comerciales. [ 5 ] [ 6 ] Desde julio de 2016, TRANSFAC es mantenida y distribuida por geneXplain GmbH, Wolfenbüttel, Alemania. [ 7 ]

Contenido y características

El contenido de la base de datos está organizado de manera que se centra en la interacción entre los factores de transcripción (FT) y sus sitios de unión al ADN (SFT). Los FT se describen en función de sus características estructurales y funcionales, extraídas de la literatura científica original . Se clasifican en familias, clases y superclases según las características de sus dominios de unión al ADN . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

La unión de un factor de transcripción (FT) a un sitio genómico se documenta especificando la localización del sitio, su secuencia y el método experimental aplicado. Todos los sitios que se refieren a un FT, o a un grupo de FT estrechamente relacionados, se alinean y se utilizan para construir una matriz de puntuación específica de posición (PSSM), o matriz de recuento. Muchas matrices de la biblioteca de matrices TRANSFAC han sido construidas por un equipo de curadores , mientras que otras se obtuvieron de publicaciones científicas.

Aplicaciones

La base de datos TRANSFAC puede utilizarse como una enciclopedia de factores de transcripción eucariotas. Las secuencias diana y los genes regulados pueden listarse para cada TF, lo que puede utilizarse como referencia para herramientas de reconocimiento de sitios de unión de factores de transcripción (TFBS) o como conjuntos de entrenamiento para nuevos algoritmos de reconocimiento de TFBS. [ 12 ] La clasificación de TF permite analizar dichos conjuntos de datos con respecto a las propiedades de los dominios de unión al ADN. [ 13 ] Otra aplicación es recuperar todos los TF que regulan un determinado (conjunto de) gen(es). En el contexto de estudios de biología de sistemas, las relaciones TF-gen diana documentadas en TRANSFAC se utilizaron para construir y analizar redes reguladoras de la transcripción. [ 14 ] [ 15 ] El uso más frecuente de TRANSFAC es, con mucho, la predicción computacional de posibles TFBS. Existen varios algoritmos que utilizan los sitios de unión individuales o la biblioteca de matrices para este propósito:

  • Patch: analiza las similitudes de secuencia con los sitios de unión documentados en TRANSFAC; se proporciona junto con la base de datos. [ 16 ] [ 17 ]
  • SiteSeer: analiza las similitudes de secuencia con los sitios de unión documentados en TRANSFAC. [ 18 ] [ 19 ]
  • Coincidencia: identifica posibles sitios de unión a factores de transcripción (TFBS) utilizando la biblioteca de matrices; se proporciona junto con la base de datos. [ 20 ] [ 21 ]
  • TESS (Sistema de Búsqueda de Elementos de Transcripción) analiza las similitudes de secuencia con los sitios de unión de TRANSFAC, así como los posibles sitios de unión, utilizando las bibliotecas de matrices de TRANSFAC y otras tres fuentes. [ 22 ] [ 23 ] TESS también proporciona un programa para la identificación de módulos cis-reguladores (CRM, combinaciones características de TFBS), que utiliza matrices de TRANSFAC. [ 24 ]
  • PROMO – predicción basada en matrices de TFBS con la ayuda de la versión de base de datos comercial [ 25 ] [ 26 ]
  • TFM Explorer: identificación de sitios de unión a factores de transcripción potenciales comunes en un conjunto de genes [ 27 ] [ 28 ]
  • MotifMogul: análisis de secuencias basado en matrices con varios algoritmos diferentes [ 29 ]
  • ConTra – análisis de secuencias basado en matrices en regiones promotoras conservadas [ 30 ] [ 31 ]
  • PMS (Poly Matrix Search) – análisis de secuencias basado en matrices en regiones promotoras conservadas [ 32 ] [ 33 ]

Comparación de matrices con la biblioteca de matrices de TRANSFAC y otras fuentes:

  • Comparador T-Reg [ 34 ] para comparar matrices individuales o grupos de matrices con las de TRANSFAC u otras bibliotecas.
  • MACO (Poly Matrix Search) [ 35 ] [ 36 ] – comparación de matrices con bibliotecas de matrices.

Varios servidores proporcionan anotaciones genómicas calculadas con la ayuda de TRANSFAC. [ 37 ] [ 38 ] Otros han utilizado dichos análisis para inferir conjuntos de genes objetivo. [ 39 ] [ 40 ]

Véase también

Referencias

  1. Wingender E (julio de 2008). "El proyecto TRANSFAC como ejemplo de tecnología marco que respalda el análisis de la regulación genómica" . Brief. Bioinformatics . 9 (4): 326–32 . doi : 10.1093/bib/bbn016 . PMID 18436575 . 
  2. Wingender E (marzo de 1988). "Compilación de proteínas reguladoras de la transcripción" . Nucleic Acids Res . 16 (5): 1879–902 . doi : 10.1093/nar/16.5.1879 . PMC 338188. PMID 3282223 .  
  3. Wingender E, Heinemeyer T, Lincoln D (1991). "Secuencias de ADN reguladoras: predictibilidad de su función". Análisis del genoma: de la secuencia a la función; BioTechForum: avances en genética molecular (J. Collins, AJ Driesel, Eds.) . 4 : 95–108 .
  4. Wingender E, Dietze P, Karas H, Knüppel R (enero de 1996). "TRANSFAC: una base de datos sobre factores de transcripción y sus sitios de unión al ADN" . Nucleic Acids Res . 24 (1): 238–41 . doi : 10.1093 / nar/24.1.238 . PMC 145586. PMID 8594589 .  
  5. TRANSFAC Público en el portal de regulación genética de BIOBASE
  6. Acceso público a TRANSFAC a través de TESS. Archivado el 24/07/2012 en Wayback Machine en el Laboratorio de Biología Computacional e Informática (CBIL) de la Universidad de Pensilvania (Penn).
  7. TRANSFAC ha sido adquirida por geneXplain
  8. Wingender E (1997). "[Clasificación de factores de transcripción eucariotas]". Mol. Biol. (Mosk.) (en ruso). 31 (4): 584– 600. PMID 9340487 . 
  9. Heinemeyer T, Chen X, Karas H, Kel AE, Kel OV, Liebich I, Meinhardt T, Reuter I, Schacherer F, Wingender E (enero de 1999). "Ampliando la base de datos TRANSFAC hacia un sistema experto de mecanismos moleculares reguladores" . Nucleic Acids Res . 27 (1): 318–22 . doi : 10.1093/nar/27.1.318 . PMC 148171. PMID 9847216 .  
  10. Stegmaier P, Kel AE, Wingender E (2004). "Clasificación sistemática de dominios de unión al ADN de factores de transcripción". Genome Inform . 15 (2): 276– 86. PMID 15706513 . 
  11. Wingender, E: La clasificación de los factores de transcripción
  12. ^ Tompa M, Li N, Bailey TL, Church GM, De Moor B, Eskin E, Favorov AV, Frith MC, Fu Y, Kent WJ, Makeev VJ, Mironov AA, Noble WS, Pavesi G, Pesole G, Régnier M, Simonis N, Sinha S, Thijs G, van Helden J, Vandenbogaert M, Weng Z, Workman C, Ye C, Zhu Z (enero de 2005). "Evaluación de herramientas computacionales para el descubrimiento de sitios de unión de factores de transcripción" . Nat. Biotecnología . 23 (1): 137– 44. doi : 10.1038/nbt1053 . PMID 15637633 . S2CID 3234451 .  
  13. Narlikar L, Gordân R, Ohler U, Hartemink AJ (julio de 2006). "Los priors informativos basados ​​en la clase estructural del factor de transcripción mejoran el descubrimiento de motivos de novo" . Bioinformatics . 22 (14): e384–92. doi : 10.1093/bioinformatics/btl251 . PMID 16873497 . 
  14. Goemann B, Wingender E, Potapov AP (2009). " Un enfoque para evaluar la importancia topológica de los motivos y otros patrones en las redes reguladoras" . BMC Syst Biol . 3 53. doi : 10.1186/1752-0509-3-53 . PMC 2694767. PMID 19454001 .  
  15. Kozhenkov S, Dubinina Y, Sedova M, Gupta A, Ponomarenko J, Baitaluk M (2010). "BiologicalNetworks 2.0: una visión integradora de los datos de biología del genoma" . BMC Bioinformatics . 11 610. doi : 10.1186/1471-2105-11-610 . PMC 3019228. PMID 21190573 .  
  16. Parche en el portal gratuito de BIOBASE
  17. ^ Matys V, Kel-Margoulis OV, Fricke E, Liebich I, Land S, Barre-Dirrie A, Reuter I, Chekmenev D, Krull M, Hornischer K, Voss N, Stegmaier P, Lewicki-Potapov B, Saxel H, Kel AE, Wingender E (enero de 2006). "TRANSFAC y su módulo TRANSCompel: regulación genética transcripcional en eucariotas" . Ácidos nucleicos Res . 34 (Problema de la base de datos): D108–10. doi : 10.1093/nar/gkj143 . PMC 1347505 . PMID 16381825 .  
  18. SiteSeer archivado el 25/06/2011 en la Wayback Machine de la Universidad de Manchester.
  19. Boardman PE, Oliver SG, Hubbard SJ (julio de 2003). "SiteSeer: Visualización y análisis de sitios de unión de factores de transcripción en secuencias de nucleótidos" . Nucleic Acids Res . 31 (13): 3572–5 . doi : 10.1093/nar/gkg511 . PMC 168918. PMID 12824368 .  
  20. Encuentra pareja en el portal gratuito de BIOBASE.
  21. Kel AE, Gössling E, Reuter I, Cheremushkin E, Kel-Margoulis OV, Wingender E (julio de 2003). "MATCH: una herramienta para buscar sitios de unión de factores de transcripción en secuencias de ADN" . Nucleic Acids Res . 31 (13): 3576–9 . doi : 10.1093/nar/gkg585 . PMC 169193. PMID 12824369 .  
  22. TESS (Sistema de búsqueda de elementos de transcripción) en CBIL de la Universidad de Pensilvania
  23. Búsqueda en el sitio web de TESS. Archivado el 24/07/2012 en Wayback Machine.
  24. Búsquedas de AnGEL CRM archivadas el 24/07/2012 en Wayback Machine en el sistema TESS.
  25. PROMOCIÓN en el servidor ALGGEN de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
  26. Messeguer X, Escudero R, Farré D, Núñez O, Martínez J, Albà MM (febrero de 2002). "PROMOCIÓN: detección de elementos reguladores de la transcripción conocidos mediante búsquedas adaptadas a las especies" . Bioinformática . 18 (2): 333– 4. doi : 10.1093/bioinformatics/18.2.333 . PMID 11847087 . 
  27. TFM Explorer archivado el 19/09/2011 en Wayback Machine en el servidor de software bioinformático del grupo SEQUOIA.
  28. Tonon L, Touzet H, Varré JS (julio de 2010). "TFM-Explorer: minería de regiones cis-reguladoras en genomas" . Nucleic Acids Res . 38 (número especial de servidores web): W286–92. doi : 10.1093/nar/gkq473 . PMC 2896114. PMID 20522509 .  
  29. MotifMogul del Instituto de Biología de Sistemas en Seattle
  30. Contra de la Universidad de Gante
  31. Hooghe B, Hulpiau P, van Roy F, De Bleser P (julio de 2008). "ConTra: una herramienta de análisis de alineación de promotores para la identificación de sitios de unión de factores de transcripción en diferentes especies" . Nucleic Acids Res . 36 (número especial de servidor web): W128–32. doi : 10.1093/nar/gkn195 . PMC 2447729. PMID 18453628 .  
  32. Enlace obsoleto de PMS archivado el 10/07/2012 en archive.today , desarrollado en la Universidad de Nanjing.
  33. Su G, Mao B, Wang J (2006). "Un servidor web para la predicción de sitios de unión de factores de transcripción" . Bioinformation . 1 ( 5): 156– 7. doi : 10.6026/97320630001156 . PMC 1891680. PMID 17597879 .  
  34. Comparador T-Reg Enlace obsoleto archivado el 18/07/2012 (longitud de la marca de tiempo) en archive.today en el servidor del Instituto Max Planck de Genética Molecular
  35. MACO Enlace obsoleto archivado el 10/07/2012 en archive.today , desarrollado en la Universidad de Nanjing.
  36. Su G, Mao B, Wang J (2006). "MACO: una herramienta de puntuación de alineación con huecos para comparar sitios de unión de factores de transcripción" . In Silico Biol. (Gedrukt) . 6 (4): 307–10 . doi : 10.3233/ISB-00243 . PMID 16922693 . 
  37. PReMOD Archivado el 28/12/2008 en Wayback Machine : Genoma humano y de ratón de los años 2004 y 2005; IRCM / Universidad McGill, Montreal
  38. PRIMA : Genoma humano de 2004; Universidad de Tel Aviv
  39. MSigDB : Conjuntos de genes diana de factores de transcripción de mamíferos; servidor wiki GSEA del Broad Institute del MIT y Harvard, Cambridge, MA
  40. Xie X, Lu J, Kulbokas EJ, Golub TR, Mootha V, Lindblad-Toh K, Lander ES, Kellis M (marzo de 2005). "Descubrimiento sistemático de motivos reguladores en promotores humanos y 3' UTR mediante la comparación de varios mamíferos" . Nature . 434 ( 7031): 338– 45. Bibcode : 2005Natur.434..338X . doi : 10.1038/nature03441 . PMC 2923337. PMID 15735639 .  
  • Historia de la base de datos TRANSFAC en la página principal de Edgar Wingender.