组卵白修饰数据库

组卵白修饰数据库

媒介
组卵白修饰是表观遗传控制的关键要素之一，在生物过程和疾病发展的调控中起偏重要作用。组卵白修饰可以通过标记特定的基因组位点来调节转录表观遗传，可以使用染色质免疫沉淀测序 （ChIP-seq） 进行定位。为了更好地理解和使用组卵白修饰据，研究人员开发了多个专门的数据库和分析工具,这些数据库为研究人员提供了名贵的资源和工具。组卵白修饰的分析为底子、生物医学和临床研究提供了重要底子。今天,让我们一起探索在生物信息学分析中经常使用的几个重要的组卵白修饰相干数据库。
1.QHistone

1.1.数据库网址

https://qhistone.paoyang.ipmb.sinica.edu.tw
1.2.数据库简介

QHistone ，此中包含来自拟南芥中组卵白修饰和组卵白变体的大量 ChIP-seq，并附有分析函数。总共有 1534 个 ChIP-seq，来自 27 种类型的组卵白修饰、11 种类型的组卵白变体和 4 种类型的组卵白，这些卵白是从基因表达综合 （GEO） 和序列读取档案 （SRA） 收集的，该数据库还包括植物状况的信息。这些数据通过同一的峰值调用管道进行处理惩罚，而且可以在网站上浏览、下载和可视化。

QHistone 的三个关键功能概述 |左图. QHistone 推测用户查询卵白的表观基因组图谱，该图谱可以是一组从 ChIP-seq 的峰检出衍生而来的基因组区域。此配置文件有助于推断查询在转录调控中的作用。中图. 用户可以输入两个查询来研究其调控活动，从而识别功能相干的卵白质对。右图. 末了，QHistone 将查询卵白与已知卵白进行比力，从 240 万个表观基因组图谱的比力中鉴定出新的调节相互作用并发现新的朋友。

QHistone 数据库的汇总统计|A.QHistone 中记载的各种组卵白修饰、变体和卵白质的比例。B. QHistone 从不同植物阶段、构造类型、基因型和胁迫下的植物中收集 ChIP-seq 样本。
1.3.数据库使用

**1.**输入数据：输入如图中数据或上传文件（BED format、Gene IDs、TE IDs、GEO Sample ID ，任选其一）

**2.**结果1–查询信息相干信息

**3.**结果2–查询信息相干表观信息

注：在该结果页面可以下载组卵白修饰推测结果
**4.**结果3–查询信息相干表达信息

**5.**结果4–查询信息相干集群

**6.**结果5–查询信息相干基因组信息

**7.**结果6–查询信息相干基因拓扑信息

**8.**QHistone通过比力两个查询（例如，两个卵白质ChIP-seqs）的表观基因组谱，推测了可能具有功能一致性或相反的调控活性。

**9.**QHistone可以查询所有拟南芥卵白，寻找推定的卵白质朋友或功能相干的对。
2.CHHM

2.1.数据库网址

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/instance/11302869/bin/ijbsv20p3760s3.xlsx
2.2.数据库简介

通过手动整理来自 10 个知识库/数据库和 3 篇增补文章的修饰记载，获得了人类组卵白修饰的精选目录 CHHM。CHHM 包含 6612 个非冗余修饰条目，涵盖 31 种修饰类型（包括 9 种新兴修饰）和 2 种组卵白-DNA 交联，在 11 个 H1 变体、21 个 H2A 变体、21 个 H2B 变体、9 个 H3 变体和 2 个 H4 变体中鉴定。CHHM 展现了组卵白家属中的修饰热门区域和独特的分布模式。
该数据库对所有检索到的修改记载进行人工查抄，根据实验证据根据置信度分为3类。对低贯穿实验方法识别/确认的修改给出了最高的可信度（CL3），即典范实验产生了结实的证据。对于那些仅通过高通量实验方法识别的方法，例如基于质谱的自下而上的卵白质组学实验，给予了中等程度的可信度（CL2）。根据卵白质序列相似性推断所确定的修饰的置信度最低（CL1，包括CL1a和CL1b）。
CHHM 不仅是人类组卵白修饰的重要且用户友好的资源，还为理解人类组卵白修饰和表观遗传学控制的机制提供了新的见解。
2.3.数据库使用

1.信息页面
信息页面提供了工具CHHM的基本介绍，在该工具中检索到的知识库/数据库和文章的信息，以及置信程度的分类

2.CHHM中包含的组卵白修饰和交联列表
提供了CHHM中包含的31种修改和2种交联的择要。对于乙酰化和甲基化，对其亚型进行了注释。

3.人类组卵白变异体的列表
提供了已识别的人类组卵白变异的择要。人类组卵白变异包括11个人类H1变体，21个人类H2A变体，21个人类H2B变体，9个人类H3变体，和2个人类H4变体。卵白质信息从UniProt中检索。

4.人类组卵白家属中的整理修饰条目
提供了人类组卵白家属H1、H2A、H2B、H3和H4中精心策划的修饰条目。

4.1
CHHM中精心整理的修饰条目在两个层面上交付：卵白质序列层面和修饰层面。在卵白质序列程度上，大写字母表现氨基酸符号（例如，M表现蛋氨酸，K表现赖氨酸）。在修饰级别，斜体大写字母或数字表现修改条目的来源（例如，N表现iPTMnet中的修改；2表现O’Neil等人，Sci-adv.，2020中的修改）。在卵白质序列程度和修饰程度上，字体颜色和背景颜色表现关键表中所示的置信程度。此外，初始蛋氨酸以赤色背景色表现。

4.2
在卵白质序列程度上，提供了一个家属内组卵白变异的对齐氨基酸序列。卵白质序列中的间隙是通过序列比对来确定的。氨基酸残基作为修饰位点的置信度由与氨基酸残基相干的所有条目中证据可信度最高的修饰条目的置信度表现。置信度由背景颜色和氨基酸符号的颜色的组合来表现。初始蛋氨酸以赤色背景色表现。

4.3
为了可视化每个氨基酸残基的修饰条目，点击连续行左侧、组卵白变体的氨基酸序列下方的“+”按钮，将给出单个修饰条目的信息，包括类型、定位、来源和置信程度。对于每个修改条目，其类型信息在每行条目的开头都带有相应的缩写。斜体字母/数字表现条目的来源，即知识库/数据库或文章。字体颜色和背景颜色的组合表现为每个条目的检索到的记载的最高置信度（详细信息请参阅键表）。
值得注意的是，用灰色背景颜色突出表现的修改条目仅用于描述识别修改类型的环境，但修改的子类型尚未澄清。例如，“sym/asymme2”仅用于描述该位点上的二甲基化被识别的环境，但甲基化的类型尚未在源知识/数据库中得到澄清。

5.在三篇文章中出现的修改条目列表
提供从文章中检索到的详细信息，包括来源、置信程度、卵白质信息、站点信息和修饰/交联类型。这部门信息包含在工作表4-8中的CHHM的主要内容中

3.Histone Database

3.1.数据库网址

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/HistoneDB2.0
3.2.数据库简介

“HistoneDB 2.0 – with variants”是一个全面的组卵白序列数据库，按组卵白类型和变体分类。数据库中的所有条目都辅以丰富的序列和布局注释，以及很多交互式工具，用于探索和比力来自各种生物体的不同变体的序列。数据库的核心是一组手动编排的组卵白序列，这些序列被分组为 30 个不同的变体子集，并带有变体特异性注释。交互式网站支持两个数据会合的各种搜刮策略：浏览系统发育树;按需生成带有特征注释的多个序列比对;组卵白样序列的分类和浏览每个组卵白变体的分类多样性。HistoneDB 2.0 是组卵白序列及其对染色质功能的影响进行交互式比力分析的资源。
数据库网站一下功能，可以：
（1） 浏览组卵白变体、它们的注释、特征和序列
（2） 分析组卵白变体的系统发育树
（3） 执行各种序列的多个序列比对，并与注释一起浏览它们
（4） 研究组卵白变体在自动提取的序列会合的分类分布
（5） 对用户提供的序列进行分类，并在 HistoneDB 2.0 数据库中找到最接近的匹配项。
3.3.数据库使用

3.3.1.数据库主页
核小体布局及其不同组卵白变体组成的示意图。核小体核心由 147 bp 的 DNA 和 H3、H4、H2A 和 H2B 组卵白的八聚体（分别以蓝色、绿色、黄色和赤色表现）形成。H1 讨论组卵白（紫色）与 DNA 入口出口点附近的核小体核心相干。将表现每种组卵白类型的选定组卵白变体名称。

3.3.2.浏览变体
**3.3.2.1.**首页答应通过为每个变体选择颜色编码的 3D 模型来选择五种组卵白类型中的一种。

**3.3.2.2.**点击选定（eg:H3）组卵白类型的信息页面
在此页面上，可以获取1.组卵白变体列表及其替换名称、分类范围，2.变异系统发育树：大多数变体聚集在单独的分支中，点击分类群名称以了解更多关于其变体的信息。

**3.3.2.3.**典范组卵白变体的择要页面
1.通过单击组卵白变体名称可以跳转到组卵白变体择要页面
2.此中包括其描述、带有突出表现特征的组卵白序列预览，以及它与同一类型的通用组卵白（第一行）的比力。
3.在组卵白序列下方可以查看变体和特定类型特征列表

**3.3.2.4.**组卵白变体页面的“精选序列”选项卡
1.点击选项卡Curated Sequences，此时可以快速预览带注释的序列
2.点击感爱好的序列
3.点击View MSA，此时可以在页面最下方查看多序列比对（MSA）结果

**3.3.2.5.**HMMER 评分的表格视图，用于对所选序列进行分类
按照下图中的步调，可以选择查看所有 HMM 模型的选定序列的分数，此选项可能有助于查抄序列是否与多个模型相似，大概是否存在分类错误。我们敦促用户在对相干序列得出最闭幕论之前查抄这些分数，特别是如果已知自动分配的变体类型属于密切相干的变体组（例如，规范 H3、H3.3、H3.5，它们都仅有几个位置不同）。还可以按分类法、序列头、序列模序、GI 标识符和 RefSeq 数据库 中的序列过滤序列。

4.Cistrome

4.1.数据库网址

http://db3.cistrome.org/browser
4.2.数据库简介

Cistrome 数据浏览器是来自人类和小鼠的 ChIP-seq、ATAC-seq 和 DNase-seq 数据的资源。它提供了转录因子、辅因子、染色质重塑基因、组卵白翻译后修饰和核酸内切酶活性可接近的染色质区域的全基因组位置图谱。与上一版本相比，Cistrome DB v3.0 包含大约 45000 个人类样本和 44000 个小鼠样本，以及大约 32000 个新收集的数据集。Cistrome DB v3.0 用户界面作为单页应用程序实现，它同一了菜单驱动和数据驱动的搜刮功能，并提供了一个嵌入式基因组浏览器，使用户能够更有用地查找和可视化数据。用户可以通过关键字、菜单和数据驱动的搜刮工具找到信息丰富的染色质图谱。浏览器搜刮功能可以推测查询基因的调节因子以及潜伏顺式调节元件的细胞类型和因子依靠性功能。Cistrome DB v3.0 扩展了质量控制统计数据的表现，将序列徽标整合到基序丰富表现中，并包含更广泛的样本元数据。
4.3.数据库使用

进入网站主页，如想查看基因AFTPH的组卵白修饰环境，按下图中步调操作，即可获得该基因组卵白修饰信息

5.总结

组卵白修饰在染色质重塑、基因转录调控、干细胞维持和分化中起重要作用。组卵白修饰的改变可能与人类疾病有关，尤其是癌症。通过 ChIP-seq、ChIP-chip 和 qChIP 探测的组卵白修饰（包括甲基化、乙酰化和泛素化）已广泛使用。组卵白修饰数据的挖掘和整合有利于新的生物学发现。目前还没有专门用于人类组卵白修饰的综合数据存储库。组卵白修饰数据库的不停更新和完善,将极大地推动表观转录组学研究的发展,为理解生命过程的复杂调控机制和开发新的疾病诊断治疗策略提供重要支持。
6.REF

• Hsieh, Chih-Hung et al. “Predicting protein synergistic effect in Arabidopsis using epigenome profiling.” Nature communications vol. 15,1 9160. 24 Oct. 2024, doi:10.1038/s41467-024-53565-y
  
• Ma, Wendong et al. “CHHM: a Manually Curated Catalogue of Human Histone Modifications Revealing Hotspot Regions and Unique Distribution Patterns.” International journal of biological sciences vol. 20,10 3760-3772. 2 Jul. 2024, doi:10.7150/ijbs.95954
  
• Draizen, Eli J et al. “HistoneDB 2.0: a histone database with variants–an integrated resource to explore histones and their variants.” Database : the journal of biological databases and curation vol. 2016 baw014. 17 Mar. 2016, doi:10.1093/database/baw014
  
• Li, Jing et al. “SysPTM 2.0: an updated systematic resource for post-translational modification.” Database : the journal of biological databases and curation vol. 2014 bau025. 3 Apr. 2014, doi:10.1093/database/bau025
  

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