O Banco de Dados ITS2

O espaçador transcrito interno dois do gene ribossômico ou I TS dois é um dos marcadores mais importantes na sistemática molecular. As pesquisas dos últimos 20 anos concentraram-se principalmente na exploração das sequências de I TS dois para reconstrução filogenética. No entanto, a estrutura secundária de I TS dois está sendo cada vez mais utilizada na área de inferência filogenética por diversas razões.

A análise da estrutura secundária amplia a aplicabilidade taxonômica deste marcador, enquanto a sequência ITS2, que evolui rapidamente e é, portanto, altamente variável, é principalmente adequada para análise filogenética no nível de espécie ou inferior. A inclusão de informações estruturais permite a análise em níveis taxonômicos superiores simultaneamente, devido à estrutura secundária fortemente conservada do ITS2, composta por seus quatro elementos característicos. Assim, os resultados da análise de estrutura secundária podem melhorar a resolução filogenética obtida a partir da sequência primária.

Sejam bem-vindos, caros colegas, meu nome é Matthias Wolf. Trabalho no I ts two proof há cerca de oito anos. Atuo aqui no Departamento de Bioinformática no centro de biociências da Universidade de Wurzburg, na Alemanha.

Hoje gostaríamos de apresentar a você um pequeno vídeo sobre como usar o banco de dados I ts two. Olá, sou y Chu. O motivo desse vídeo é que o banco de dados I Ts two não é apenas um repositório de dados, mas também oferecemos diversas ferramentas que permitem aprimorar sua análise filogenética.

Neste vídeo, queremos mostrar como trabalhar com essas ferramentas e como conectá-las entre si. Correto. A delimitação da sequência dos I Ts pode ser crucial para a predição da estrutura. Por isso, foi implementada uma interface baseada na web para a anotação baseada em modelo oculto de Markov.

Para obter uma anotação correta das suas sequências de I TS dois, você pode colá-las no editor de sequências na parte superior do site. Isso é demonstrado ao carregar as sequências de exemplo de plans. O próprio editor de sequências verifica se suas sequências de I TS dois são válidas ou não e exibe mensagens de erro.

Por exemplo, quando você utiliza caracteres não PAC, após escolher o HMM correto, é possível iniciar o processo clicando em anotar cada 5,8 s e 28 sRNA. Aquele que pode ser identificado pelo programa é removido, deixando as sequências I TS duas corretamente anotadas, que foram localizadas entre elas. Como resultado, as sequências I TS duas delimitadas são exibidas, bem como o híbrido previsto de 5,8 s e 28 S-R-R-N-A. Como confirmação da precisão das anotações HMM, após a anotação das novas sequências I TS duas retidas, as estruturas secundárias podem ser determinadas por dois meios.

A primeira previsão pode ser realizada por modelagem por homologia utilizando o conjunto completo de sequências e estruturas da base de dados como modelos. Para prever a estrutura da sua sequência anotada, clique em prever estrutura com as duas sequências. Se suas duas sequências puderem dobrar-se diretamente na estrutura secundária típica do its dois, o resultado será exibido imediatamente.

Agora você pode escolher entre várias opções para processar ainda mais sua estrutura de sequência, incluindo adicioná-la ao seu conjunto de dados. Se estiver aqui, duas sequências não podem dobrar diretamente, sendo realizada uma busca blast contra o banco de dados. A página resultante mostra os melhores resultados do blast, incluindo a modelagem por homologia para cada plástico como modelo.

Com um clique no sinal de adição, os detalhes são exibidos; você pode selecionar os pares de sequência e estrutura de sua escolha e adicioná-los ao conjunto de dados, arrastando e soltando ou usando o menu contextual com o botão direito do mouse. Uma segunda abordagem é inserir manualmente uma ou várias sequências, incluindo suas estruturas secundárias como modelos, para transferir as estruturas secundárias mais adequadas para suas sequências de consulta. Isso é demonstrado carregando o arquivo de exemplo para múltiplos modelos.

Ao clicar em Prever melhores modelos, você realiza a modelagem por homologia com as configurações padrão. O programa de modelagem por homologia calculará todas as estruturas contra todas e exibirá as melhores combinações entre sequência alvo e modelo. Na tabela resultante, é possível verificar quais modelos conseguiram utilizar com êxito sua estrutura secundária para modelar uma ou várias sequências alvo.

Novamente, os detalhes dos resultados podem ser abertos com um clique no sinal de adição, já que a abordagem completa de modelagem por homologia é independente do I TS dois. Pode ser utilizada para prever a estrutura secundária de qualquer RNA dada uma molécula homóloga com estrutura conhecida. Além disso, os pares resultantes de sequência e estrutura podem ser adicionados ao conjunto de dados por arrastar e soltar ou por meio do menu de contexto, que é aberto com o clique do botão direito.

Além da estrutura geral, motivos conservados como a sequência A-U-G-G-U precedendo o ápice da terceira hélice e uma pirâmide perina em desencontro na segunda hélice foram descritos para o I TS dois. Esse desencontro UU é cercado por dois motivos, um à esquerda da hélice dois e outro à direita entre a hélice dois e três, com um nucleotídeo triplo A adicional. Após transformar esses motivos de sequência em hms, fornecemos agora a identificação desses motivos em sequências de interesse.

Para procurar esses motivos, insira sua sequência de consulta no campo de pesquisa e escolha o modelo correto. Novamente, isso é demonstrado ao carregar o arquivo de exemplo para planos. Para iniciar os cálculos, clique em busca de motivo.

Observa-se que seus dois motivos estão anotados e destacados nas sequências consultadas. Uma possibilidade para recuperar pares de estruturas de sequência I ts dois a partir do banco de dados I Ts dois é utilizar a função de busca. Ela permite ao usuário pesquisar estruturas de sequência tanto pelo nome do táxon quanto pelo identificador GenBank.

Para procurar uma estrutura de sequência pelo identificador GenBank, digite o GI no campo de pesquisa e clique em pesquisar. Uma lista de resultados aparece em uma nova aba. Você pode visualizar os detalhes de uma estrutura de sequência clicando em mostrar detalhes.

Além disso, é possível exibir as sequências S diretas de todas as ocorrências na guia clicando em "exibir estrutura da sequência" por meio de arrastar e soltar ou pelo menu de contexto com um clique com o botão direito; as estruturas de sequência escolhidas podem ser adicionadas ao conjunto de dados. Além da busca por pares de sequência e estrutura por gi, você pode digitar um nome taxonômico no campo de pesquisa, com suporte de uma caixa de pesquisa instantânea que aparece automaticamente. Após surgir a nova guia listando todas as ocorrências, você pode acessar as mesmas funções de antes.

Por exemplo, adicionar seleção ao conjunto de dados por arrastar e soltar. A segunda possibilidade de recuperar pares de estrutura de sequência do banco de dados é a função de navegação. Aqui, os textos são organizados.

De acordo com o banco de dados de taxonomia do NCBI, os dados são acessíveis por meio da estrutura semelhante a uma árvore, localizada à esquerda do site. Ao clicar no sinal de adição, é possível exibir o texto um nível abaixo.

Ao clicar em um nome de táxon, você abre uma nova guia contendo cada estrutura de sequência, par do táxon. Além de uma busca por sequências e estruturas com identificadores do banco CEM ou informações da espécie, o banco de dados I Ts dois também fornece uma busca baseada em blast. No entanto, procedimentos blast destacados frequentemente não são capazes de identificar relações distantes.

As suas duas sequências devido à elevada divergência de sequência. Para superar este obstáculo, implementamos uma busca blast baseada em sequência e estrutura que inclui informações sobre a estrutura altamente conservada para a busca de homologia. Isso é feito traduzindo a estrutura da sequência em uma sequência pseudoproteica de 12 letras.

Assim, a amostragem de espécies que começa com qualquer sequência de interesse e abrange amplas faixas taxonômicas tornou-se tão simples quanto uma busca blast. Para realizar uma busca blast, você pode digitar suas sequências consultas no editor de sequências.

Se a sua sequência consultada for uma sequência de nucleotídeos simples sem estrutura, um algoritmo blast n comum é usado para sequências incluindo suas estruturas secundárias. A interface da web utiliza o algoritmo I Ts two blast. Inicie o processo clicando em blast.

Após alguns momentos, seus resultados do blast são listados em uma nova aba. Aqui você vê uma aba para cada sequência consultada. Ao clicar em mostrar alinhamentos, você pode percorrer os alinhamentos apresentados. Como antes, você pode selecionar os pares de sequência e estrutura de sua escolha e adicioná-los ao conjunto de dados.

Durante o seu trabalho com o banco de dados ITS dois, seu conjunto de dados pode ter sido preenchido com diversas estruturas de sequência. Você pode acessar seu conjunto de dados a qualquer momento e exibir seu conteúdo. O próximo passo da sua análise é o alinhamento múltiplo das estruturas de sequência.

Clique em analisar conjunto de dados e, em seguida, em sequência e estrutura para realizar o alinhamento entre sequência e estrutura. Agora, você deverá selecionar o modo gráfico do seu alinhamento. Para um grande conjunto de sequências, recomenda-se selecionar a versão compacta.

Como o nosso conjunto de dados contém apenas algumas estruturas de sequência, optamos pelo modo gráfico completo. Após a conclusão do cálculo, o alinhamento é adicionado ao seu conjunto de dados. Ao realçar um lado de um par de bases, você automaticamente realça seu correspondente.

Por fim, o alinhamento pode ser salvo com um clique em alinhamento seguro. Quando você estiver satisfeito com a qualidade do alinhamento entre sequência e estrutura, poderá calcular uma árvore filogenética pelo método de vizinho-união clicando em analisar conjunto de dados e, em seguida, vizinho. A árvore resultante aparecerá em uma nova aba.

Você pode redimensionar sua árvore livremente usando a barra de rolagem, rerrotear sua árvore clicando em um nó ou folha arbitrário da árvore e, em seguida, rerrotear neste nó. Se desejar remover um táxon do seu conjunto de dados, clique na folha e escolha. Remover este nó do conjunto.

Agora você pode recalcular seu alinhamento e árvore com uma amostragem reduzida de táxons, clicando em salvar árvore. Você pode salvar sua árvore filogenética no formato NU. Clique em sobre este site e depois em ferramentas para encontrar informações adicionais sobre as ferramentas independentes disponíveis para venda e as versões pro.

Além do alinhamento na função de junção de vizinhos, também fornecida pela interface web do banco de dados I Ts dois, agora você pode acessar várias novas funções, por exemplo, delimitação de espécies com base em alterações compensatórias. Nos últimos minutos, quisemos mostrar a você algumas dicas sobre como melhorar sua análise filogenética. Mostramos como obter seus dados do banco de dados I Ts dois, alinhá-los com o four cell e, finalmente, calcular suas árvores com o Pro S. Em todos esses passos, consideramos não apenas a sequência, mas também a sequência e a estrutura. Claro.

Esperamos que tenham gostado do nosso pequeno filme e da construção pesada de árvores. Boa noite.