Briefings in Bioinformatics：微生物基因组学和功能基因组学相关软件和数据库的研究进展

微生物基因组学和功能基因组学相关软件和数据库的研究进展

原标题：Recent developments of software and database in microbial genomics and functional genomics

https://doi.org/10.1093/bib/bby013

作者：Feng Gao

作者简介：https://scholar.google.co.jp/citations?user=_jqaatIAAAAJ

Briefings in Bioinformatics

Published: 21 February 2018

这是一篇编辑部评论文章。对用于微生物基因组学研究的新工具、数据库和新方法做了简单地介绍。文章的13篇引文全是本杂志前一年的文章，相当于对之前工作的汇总。

主要包括以下几类：

• 微生物比较基因组（COG、Microscope）
• 代谢途径（BioCyc）
• 致病机制（PATRIC）
• 次级代谢产物（antiSMASH）
• 噬菌体（PHASTER）
• 操纵子/复制起点预测（DOOR、Ori-Finder）
• 基因组可视化（CGView）
• 宏基因组（MG-RAST）
• 多序列比对（MAFFT）

---

微生物比较基因组

COGs（Clusters of Orthologous Groups of proteins）
：蛋白质同源基因簇

为了研究完整基因组表达蛋白质的系统发育分析，构建COGs。后来通过这个来研究比较和进化基因组学，现在，这个工作是微生物基因组领域的重要平台。

MicroScope平台（MicroScope platform），是一个新的集成环境，用来对微生物基因组进行比较和代谢分析。

另外MicroScope平台也提供一个合作环境，可以共享和改进这些基因组信息。

（http://www.genoscope.cns.fr/agc/microscope/about/services.php ）

代谢途径

BioCyc数据库来源于基于计算机程序的预测，提供成千上万已测序的微生物基因组以及他们的代谢途径，目前该数据库信息已经扩展，并作为生物信息学工具适用于查询、可视化和分析

（https://biocyc.org/ ）

致病机制

PATRIC (Pathosystems
Resource Integration Center) ，主要是适用于对微生物耐药性（antimicrobial resistance，AMR）的研究，这个数据库中包含很多AMR在基因组和基因水平上的数据，通过机器学习构建可以预测所提交的基因组中和AMR表型和其遗传决定因素相关的信息。这样研究人员就可以通过AMR数据设计实验。

（https://patricbrc.org/ )

次级代谢产物

antiSMASH平台（antibiotics and Secondary Metabolite Analysis Shell），用来快速可靠地鉴定新的测序基因组中与次级代谢产物合成相关的基因簇。

（https://antismash-db.secondarymetabolites.org/ ）

噬菌体

PHAST（PHAge Search Tool）和PHASTER （PHAge Search Tool-Enhanced Release）是两种搜索工具，可以在细菌基因组中进行原噬菌体和神经原噬菌体鉴定。

（http://phast.wishartlab.com/）

操纵子/复制起点预测

为了准确鉴定操纵子和转录单位，操纵子数据库DOOR (Database of prOkaryotic OpeRons) 开发并持续更新。

（http://csbl.bmb.uga.edu/DOOR/ ）

另外，Ori-Finder系统(Ori-Finder Web server) 和DoriC数据库 (Database of oriCs in bacterial and archaeal genomes)可用来大规模鉴定和表征微生物基因组复制起点，使用的是Z曲线方法。

（http://tubic.tju.edu.cn/Ori-Finder/ )

基因组可视化

使用CGView (Circular Genome Viewer)软件可以生成圆圈形基因组图谱，对基因组信息进行可视化和比较。

（http://wishart.biology.ualberta.ca/cgview/index.html ）

宏基因组

大量计算工具用于分析宏基因组学数据集，目前，一个新的开放源码和提交平台——MG-RAST (Metagenomics RAST server) ，可用于提供自动的系统发育和功能分析。

（http://www.mg-rast.org/)

多序列比对

使用MAFFT(Multiple Alignment based on Fast Fourier Transformation)程序，一款流行的多序列比对工具。

（https://mafft.cbrc.jp/alignment/software/）

Reference

Feng Gao; Recent developments of software and database in microbial genomics and functional genomics, Briefings in Bioinformatics, , bby013, https://doi.org/10.1093/bib/bby013

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