国家基因库助力中山大学发布翻译组学可视化在线数据分析平台,填补该类平台空白

2020-02-21 374CNGBdb

近日,由中山大学与国家基因库合作开发的翻译组学可视化在线数据分析平台TranslatomeWorkbench (db.cngb.org/galaxy/),在国家基因库生命大数据平台(CNGBdb)上线,对全球科研人员公开并可免费使用。Translatome Workbench是一个集成多个高通量组学分析软件的翻译组数据一体化分析平台,将促进翻译组学领域的大数据分析挖掘,推动生物和医学研究与应用。CNGBdb的高性能计算集群为该平台提供稳定、安全和高性能的执行环境。

翻译组学数据激增 高效分析平台仍欠缺

翻译组学是在全基因组水平研究细胞内信使RNA (mRNA) 翻译状况的学科。根据分子生物中心法则,细胞内从基因到生成蛋白质的过程中,翻译调控是最重要的调控之一。核糖体谱测序技术(ribosome profiling)的出现,使得翻译在全基因组范围、单个密码子精度的定量成为可能,迅速成为了翻译组研究和应用的最重要的技术手段,在蛋白质组、肿瘤研究、微生物抗逆研究等方面做出了重要的贡献,极大地拓展了人们在翻译调控和蛋白质合成方面的视野。

由于翻译组学在各领域广泛的应用场景,翻译组测序数据量近年来激增,相关分析软件不断涌现。然而大多数软件之间缺乏兼容性,难以比较和整合。基于云计算的高效、在线、可视化翻译组数据分析平台将帮助科研人员极大地节省数据分析处理所需的开发时间和资源,加速翻译组学领域的研究工作。

中山大学携手CNGBdb 共建Translatome Workbench

为填补上述空白,中山大学与国家基因库基于聚合资源、开放共享、助力科研发展的共同理念,合作开发了Translatome Workbench。

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中山大学中山眼科中心谢志教授和王宏伟副教授的生物信息团队长期从事生物信息学研究及方法开发,2016年和2019年两次开发了最大规模的基于核糖体谱的翻译组数据库,2017年系统解析了非编码RNA的翻译特征和规律,2018年发表首个翻译组分析软件综述,研究成果多次在Nature Methods、Nucleic Acids Research (4篇)等高水平期刊发表。

国家基因库生命大数据平台(CNGBdb)是国内最大的生物大数据中心之一,致力于为科研工作者提供生物大数据共享和应用服务,在专业数据库的定制和应用方面拥有丰富的经验。此前,基于国库支撑的重大科研项目,打造了覆盖健康与疾病、生物多样性、微生物等不同研究领域的十大专有库。这些专有数据库整合了大量的优质数据资源和先进的应用工具,是名副其实的“科研利器”。

在双方的密切合作下,Translatome Workbench数据分析平台正式亮相。它基于生物信息分析平台Galaxy开发而成,整合了58个翻译组数据分析工具、11套个性化的分析流程,以及相关的翻译组分析教程,提供一站式的翻译组数据分析服务平台。

集分析平台与软件资源于一体 全面支持高通量翻译组学分析

Translatome Workbench分为三个部分:软件资源、分析平台以及分析指南。

软件资源

这一部分整合了56个翻译组学相关的分析软件,按其功能分为 9 大部分:
Translatome Workbench_2

Data preprocessing:原始测序数据的质量控制、接头去除以及比对。
RNase footprint examination:检测原始测序数据中不具有翻译测序数据特征的基因组片段。 Data normalization:比对结果的标准化,使不同样本间能够横向比较。
ORF discovery and annotation:预测开放阅读框,以检测激活翻译的基因组片段。
Translation or synthesis rate inference:检测影响翻译起始及延伸的潜在因素及位置。
Ribosome stalling event prediction:检测阻断翻译的事件及位置。
Isoform-level footprint:转录本水平的翻译丰度检测。
Differential translation:计算翻译效能,推测基因从转录到翻译过程中所发生的变化。
Analysis and visualization:分析结果的可视化。

分析平台

用户还可以通过Translatome Workbench,进行如下操作:

上传数据。支持ftp和URL两种上传方式。
下载分析结果
管理用户数据和存储空间。多组数据可分别独立管理。
进行数据可视化分析。可在线预览和查看分析结果。
使用分析工具。可按照默认参数或自定义参数,对数据进行分析。每项工具最下方均附有详细的操作说明,方便用户查阅操作方法。
个性化分析流程搭建。网站提供了11个分析流程外,用户还可以自定义分析流程。

Translatome Workbench_3

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分析指南

为方便用户了解翻译组学数据的分析方法,分析指南部分提供了一个完备的“学习资料包”,包括详细的操作教程、供测试使用的数据集、自动化的分析流程,以及完整的示例演示:

Slides:课件。供用户了解翻译组学基础知识,快速入门。
Hands-on:操作指南。包括详细的步骤说明,手把手教你做分析。 Dataset:供测试使用的数据集。可以配合课件及操作指南中的所举的例子来进行实践分析。
Workflows:自动化的分析流程。为用户搭建了常见的分析流程,可大幅简化操作步骤。

Translatome Workbench_5

从使用指南到软件工具,Translatome Workbench一应俱全;从检索、上传、管理、分析、可视化到下载,覆盖翻译组学数据应用的方方面面;从入门、上手、到自定义流程,详细易用的导航、帮助和用户手册,能够帮助用户快速成长,并满足多层级用户的不同需求。

同时,用户不仅可以登录https://db.cngb.org/galaxy/在线使用Translatome Workbench,也可以通过docker image将它部署到个人电脑上(具体方法参见网站首页链接)。

长按/扫描下方『二维码』,即刻体验!

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资料来源:中山大学中山眼科中心、国家基因库
题图来源:Translatome Workbench网页
部分素材来源于网络,如有版权问题请联系。

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