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「青莲百奥快讯」2021年核酸研究Web Server专刊总揽

2021-07-06 00:00:00

2021年核酸研究Web Server专刊发表89篇文章,7篇源自中国,AI和多组学凸显


核酸研究除了众所周知的每年初的数据库专刊外,每年中还发表一期Web服务专刊,收集在线数据分析服务。本期(2021年度)NAR团队共收到297项Web Server相关的提交,接收89项(占30%),包括88个网络服务器(web server)和1个单机工具(stand-alone tool)。文末附整理后的列表。


分类和概述

核酸研究并没有将这89篇文章进行分类,我们根据自己的判断,将这些文章按所涉及的研究领域分为6大类:组学(包括基因组、转录组蛋白质组代谢组、多组学),理化性质结构,功能分析,药物研究,基因工程,以及部分研究辅助性工具。其中有些工具涉及多个领域,这里暂且按个人理解的偏向性进行归类,只为协助读者系统梳理所有的文章并快速定位到自己感兴趣的web服务工具
由于生物学研究的各个方面都涉及到基因、表达等信息,因此,组学相关的工具多,共36篇。其中包括基因组(14篇)、转录组(6篇)、蛋白质组(5篇)、代谢组(5篇)、多组学联合分析6篇)。
其次是理化性质结构方面的研究工具29篇),以及功能方面的研究工具10篇)。结构和功能往往是密不可分的,我们把涉及到空间结构的部分归为结构类型的文章,把只涉及到基因功能注释和关联等分析的归为功能类型。
药物3篇)和基因工程工具(5篇)这两个部分加起来约占一成。药物研究的工具主要是预测和药物设计,以及药物敏感性数据仓库。基因工程工具主要是CRISPR相关工具2篇,另外3篇分别和工程质粒、引物和限制性酶有关。
还有4篇研究辅助性工具,包括监测网页服务的可及性的Aviator ,计算平台相关的Docker工具商店,生物学网络算法指南(Graphery ),以及NCBI提供的文献推荐工具(LitSuggest )。
另外2篇无法归入上述各个类型,作为“其它”单列,分别是COVID-19数据仓库,以及细胞增值分析和可视化的Thunor 。

不同类别文章数


7篇文章源自中国

中国大陆和港澳台的科研院所贡献了其中7篇文章,其中中国大陆有6篇,台湾有一篇,如下:


北京大学2篇:包括用于基因表达分析的GEPIA2021 和用于功能分析的KOBAS-i 。
清华大学1篇:开发了用于染色质可性注释的OpenAnnotate 。
上海交通大学1篇:开发了NetGO 2.0 ,用于蛋白功能预测。
华中农业大学1篇:提供的PlantDeepSEA 用于植物遗传变异调控效应预测。
中南大学、浙江大学和国防科技大学三个团队合作开发的ADMETlab 2.0 主要应用于药物研究。

此外,中國醫藥大學(台湾)提供的LipidSig 用于脂质组分析。



AI相关的工具逐步凸显

人工智能技术相关的文章有19篇。涉及基因的功能注释、基因与表型的关联,以及对结构和位点的分析等。其中,采用机器学习的有11篇,深度学习8篇。深度学习在蛋白质结构和位点研究中应用相对较多。


机器学习相关应用


深度学习相关应用


NAR后续改良计划

NAR团队还随专刊提出了2022年的进一步改良计划,主要针对用户的访问和安全性等,
包括:

1

收紧cookie政策不希望研究人员被跟踪仅在网站功能需要时才允许使用第三方cookie。


2

敏感的非公开人类数据(例如来自WES、WGS、WTS或SNP阵列的基因型)取消“no login”要求以支持安全性。必须可以在没有任何身份证明(姓名或电子邮件地址)的情况下进行注册。


3

如果Web服务器处理敏感的人类数据,强制使用https。



总结

核酸研究的web server专刊为我们提供了web服务工具的盛宴,其中组学相关的工具占大部分,多组学数据整合分析逐步提上日程。使用AI相关的工具超过了二成,涉及到多个领域的研究工具。


附表:


名称分类描述
antiSMASH 6.0 基因组细菌和真菌的生物合成基因cluster的检测和识别
CNVxplorer 基因组CNV的临床解释
DGLinker 基因组疾病基因关联的表型预测
EDGAR3.0 基因组微生物基因组比较
iTOL v5 基因组系统树展示和注释
Mechnetor 基因组遗传变异浏览和功能
MutationTaster2021基因组预测潜在的DNA变异
OpenAnnotate 基因组染色质可接近性注释
PlantDeepSEA 基因组植物遗传变异调控效应预测
snpXplorer 基因组人类SNP注释和浏览
Vaxign2 基因组疫苗设计软件
Estimage 基因组利用表观遗传学时钟计算甲基化年龄
G2PDeep 基因组表型预测和遗传标记的发掘
DeepFun 基因组预测非编码变异效应
eSkip-Finder 转录组外显子跳跃的反义寡核苷酸设计
eVITTA 转录组转录组分析工具
miRMaster 2.0 转录组多物种非编码RNA测序分析
ncFANs v2.0 转录组非编码RNA的功能注释
Trips-Viz 转录组核糖体谱
miRTargetLink2 转录组miRNA靶基因和靶通路网络
GPCRsignal 蛋白质组G蛋白偶联受体及其效应蛋白
PERCEPTRON 蛋白质组Top-down蛋白体鉴定流程
PredictProtein 蛋白质组蛋白质结构和功能预测
ProteoSign v2 蛋白质组差异蛋白质组分析
TISIGNER.com 蛋白质组重组蛋白产物的改善
gutSMASH 代谢组肠道微生物的基础代谢基因簇鉴定
LipidSig 代谢组脂质组
LipidSuite 代谢组脂质组差异和富集分析
MetaboAnalyst 5.0 代谢组代谢组数据分析和解析
ProLint 代谢组脂-蛋白相互作用
catRAPID omics v2.0 多组学蛋白-RNA相互作用预测
iNetModels 2.0 多组学多组学数据可视化和数据库
Mergeomics 2.0 多组学多组学和疾病网络
OmicsAnalyst 多组学多组学数据分析
SynLeGG 多组学多组学数据分析发掘癌的“阿喀琉斯之踵”
TIMEOR 多组学多组学数据发掘时间调控机制
Amino Acid Interactions (INTAA) v2.0 结构生物大分子3D结构能量和保守性计算
AnnotSV & knotAnnotSV 结构人类结构变异的注释
b2bTools 结构蛋白的生物物理特征和保守性预测
BENZ WS 结构酶的EC号注释
BRIO 结构RNA序列和结构的预测
CeLaVi 结构细胞谱系可视化
CheckMyBlob 结构配体的识别和验证
DeepRefiner 结构蛋白质结构优化
DoChaP 结构比较异构体间的蛋白质结构域
DomainViz 结构蛋白群之间的保守结构域分布
GalaxyHeteromer 结构蛋白质异源二聚体结构预测
InterEvDock3 结构蛋白质对接
IUPred3* 结构非结构蛋白预测
LZerD 结构蛋白质对接预测
mmCSM-PPI 结构在蛋白质相互作用中多点突变的效应
ModFOLD8 结构蛋白3D模型的质量评估
Mol* Viewer 结构生物大分子结构的3D可视化和分析
MTR3D 结构在蛋白3D结构中鉴定负选择区域
MyCLADE 结构多源结构域注释
OxDNA.org 结构DNA和RNA的纳米级结构
PLIP2021 结构蛋白-配体相互作用谱
ProteinTools 结构蛋白质结构分析工具集
ProteoVision 结构核糖体蛋白的可视化
ReFOLD3 结构蛋白质3D结构优化
RunBioSimulations 结构计算建模平台
VirtualTaste 结构机器学习预测味道
Voronoia 4-ever 结构大分子内压缩密度计算
ProteinLens 结构生物分子原子图的变构信号分析
IPC 2.0 结构利用深度学习预测等电点和pKa解离常数
Arena3Dweb 功能分析多层网络的3D可视化
CoffeeProt 功能分析遗传数据富集分析
CPA 功能分析共有通路分析
DeepGOWeb 功能分析蛋白质功能预测
Expasy 功能分析Expasy结构功能分析工具汇总
GEPIA2021 功能分析基因表达分析
KEA3 功能分析激酶富集分析
KOBAS-i 功能分析功能分析
NetGO 2.0 功能分析蛋白功能预测
Proteo3Dnet 功能分析蛋白质组相互作用组实验分析
CRISPRloci 基因工程工具CRISPR-Cas注释
PE-Designer & PE-Analyzer 基因工程工具CRISPR引物编辑
pegIT 基因工程工具引物编辑
pLannotate 基因工程工具工程质粒注释
Preselector.uni-jena.de 基因工程工具限制性酶鉴定
ADMETlab 2.0 药物研究药物研究工具
DrugComb 药物研究药物敏感性数据仓库
LigAdvisor 药物研究药物设计
Aviator 研究辅助工具监测网页服务的可及性
Graphery 研究辅助工具生物学网络算法的使用
LitSuggest 研究辅助工具文献推荐和注释
The Dockstore 研究辅助工具docker商店
The COVID-19 Data Portal 其它COVID-19数据存储
Thunor 其它细胞增值分析和可视化


网址 :https://academic.oup.com/nar/issue/49/W1


图片

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