Cytoscape: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
написано про плагины
плагины дописаны
Строка 100: Строка 100:
== Плагины Cytoscape ==
== Плагины Cytoscape ==


=== GNC<ref name=":0">{{Статья|автор=Juan J. Díaz-Montaña, Francisco Gómez-Vela, Norberto Díaz-Díaz|год=2018-4|doi=10.1016/j.biosystems.2018.01.007|issn=1872-8324|страницы=61–65|издание=Bio Systems|заглавие=GNC-app: A new Cytoscape app to rate gene networks biological coherence using gene-gene indirect relationships|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29408296|том=166}}</ref>===
=== GNC ===
GNC - новый плагин для Cytoscape для оценки биологической когерентности сетей генов путем сравнения со стандартной. GNC плагин использует GNC алгоритм для оценки биологической когерентности сетей генов. Плагин был интегрирован в Cytoscape для увеличения доступности алгоритма для пользователей. Эта интеграция позволила пользователю анализировать не только глобальную биологическую согласованность сети, но и биологическую согласованность на уровне взаимоотношений генов. Это позволяет пользователю использовать Cytoscape для дальнейшего анализа и визуализации сетей.
GNC - новый плагин Cytoscape для оценки биологической когерентности [[:en:Gene_regulatory_network|генных сетей]] путем сравнения со стандартной. GNC плагин использует GNC алгоритм для оценки биологической когерентности генных сетей. Плагин был интегрирован в Cytoscape для увеличения доступности алгоритма для пользователей. Эта интеграция позволила пользователю анализировать не только глобальную биологическую согласованность сети, но и биологическую согласованность на уровне взаимоотношений генов. Это позволяет пользователю использовать Cytoscape для дальнейшего анализа и визуализации сетей.<ref name=":0" />


=== ReNE<ref name=":1">{{Статья|автор=Gianfranco Politano, Alfredo Benso, Alessandro Savino, Stefano Di Carlo|год=2014|doi=10.1371/journal.pone.0115585|issn=1932-6203|выпуск=12|страницы=e115585|издание=PloS One|заглавие=ReNE: a cytoscape plugin for regulatory network enhancement|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25541727|том=9}}</ref>===
=== ReNE ===
ReNE - плагин для Cytoscape 3.x разработанный для автоматического обогащения стандартной регуляторной сети, созданной на основе генов с более подробными транскрипционными, посттранскрипционными и трансляционными данными. В результате получается расширенная сеть, которая точнее моделирует фактические биологические регуляторные механизмы. ReNE может автоматически импортировать сетевой макет из Reactome или KEGG или работать с пользовательскими путями, описанными с использованием стандартного формата данных OWL / XML, который принимает процедура импорта Cytoscape. Кроме того, ReNE позволяет исследователям объединять несколько путей, поступающих из разных источников. Получающаяся в результате расширенная сеть по-прежнему является полностью функциональной сетью Cytoscape, где каждый регуляторный элемент (фактор транскрипции, miRNA, ген, белок) и регуляторный механизм (повышающая регуляция / понижающая регуляция) четко визуально идентифицируются, что позволяет лучше визуально понять их роль и влияние на поведение сети. Усовершенствованная сеть, созданная ReNE, экспортируется в различные форматы для дальнейшего анализа через сторонние приложения. ReNE расширяет сеть, интегрируя данные только из общедоступных источников, без каких-либо выводов или предсказаний.
ReNE - плагин Cytoscape 3.x разработанный для автоматического обогащения стандартной регуляторной сети, созданной на основе генов с более подробными [[Транскрипция (биология)|транскрипционными]], посттранскрипционными и [[Трансляция (биология)|трансляционными]] данными. В результате получается расширенная сеть, которая точнее моделирует фактические биологические регуляторные механизмы. ReNE может автоматически импортировать сетевой макет из [https://reactome.org/ Reactome] или [https://www.genome.jp/kegg/ KEGG] или работать с пользовательскими путями, описанными с использованием стандартного формата данных [[Web Ontology Language|OWL / XML]], который принимает процедура импорта Cytoscape. Кроме того, ReNE позволяет исследователям объединять несколько путей, поступающих из разных источников. Получающаяся в результате расширенная сеть по-прежнему является полностью функциональной сетью Cytoscape, где каждый [[Регуляторные белки|регуляторный]] элемент ([[Факторы транскрипции|фактор транскрипции]], [[МикроРНК|miRNA]], [[ген]], [[Белки|белок]]) и регуляторный механизм (повышающая регуляция / понижающая регуляция) четко визуально идентифицируются, что позволяет лучше визуально понять их роль и влияние на поведение сети. Усовершенствованная сеть, созданная ReNE, экспортируется в различные форматы для дальнейшего анализа через сторонние приложения. ReNE расширяет сеть, интегрируя данные только из общедоступных источников, без каких-либо выводов или предсказаний.<ref name=":1" />


=== NOA<ref name=":2">{{Статья|автор=Chao Zhang, Jiguang Wang, Kristina Hanspers, Dong Xu, Luonan Chen|год=2013-08-15|doi=10.1093/bioinformatics/btt334|issn=1367-4811|выпуск=16|страницы=2066–2067|издание=Bioinformatics (Oxford, England)|заглавие=NOA: a cytoscape plugin for network ontology analysis|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23749961|том=29}}</ref>===
=== NOA ===
NOA -  это плагин для Cytoscape, используемый для анализа онтологии сетей. Реализованный алгоритм NOA основан на обогащении сетей, путем расширения аннотаций Gene Ontology до ссылок на сети или грани графа. Этот плагин облегчает анализ одной или нескольких сетей Cytoscape в соответствии с заданными пользователем параметрами. Плагин представляет результаты в виде таблиц, а также формирует тепловые карты и составляет обзор сетей из Cytoscape.
NOA -  это плагин Cytoscape, используемый для анализа [[Генная онтология|онтологии]] сетей. Реализованный алгоритм NOA основан на обогащении сетей, путем расширения аннотаций [[Генная онтология|Gene Ontology]] до ссылок на сети или грани графа. Этот плагин облегчает анализ одной или нескольких сетей Cytoscape в соответствии с заданными пользователем параметрами. Плагин представляет результаты в виде таблиц, а также формирует [[Тепловая карта|тепловые карты]] и составляет обзор сетей из Cytoscape.<ref name=":2" />


=== ClusterMaker<ref name=":3">{{Статья|автор=John H. Morris, Leonard Apeltsin, Aaron M. Newman, Jan Baumbach, Tobias Wittkop|год=2011-11-09|doi=10.1186/1471-2105-12-436|issn=1471-2105|страницы=436|издание=BMC bioinformatics|заглавие=clusterMaker: a multi-algorithm clustering plugin for Cytoscape|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22070249|том=12}}</ref>===
=== clusterMaker ===
clusterMaker - плагин Cytoscape реализующий несколько алгоритмов кластеризации и визуализации, которые можно использовать независимо или в комбинации для анализа и визуализации наборов биологических данных, а также для подтверждения или создания гипотез о биологической функции. Плагин предоставляет результаты в виде сети, дендрограммы и тепловой карты.
ClusterMaker - плагин Cytoscape реализующий несколько алгоритмов [[Кластеризация|кластеризации]] и [[Визуализация|визуализации]], которые можно использовать независимо или в комбинации для анализа и визуализации наборов биологических данных, а также для подтверждения или создания гипотез о биологической функции. Плагин предоставляет результаты в виде сети, [[Дендрограмма|дендрограммы]] и тепловой карты.<ref name=":3" />

=== CytoCluster<ref name=":4">{{Статья|автор=Min Li, Dongyan Li, Yu Tang, Fangxiang Wu, Jianxin Wang|год=2017-08-31|doi=10.3390/ijms18091880|issn=1422-0067|выпуск=9|издание=International Journal of Molecular Sciences|заглавие=CytoCluster: A Cytoscape Plugin for Cluster Analysis and Visualization of Biological Networks|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28858211|том=18}}</ref> ===
CytoCluster - плагин Cytoscape для [[Кластерный анализ|кластерного анализа]] биологических сетей. CytoCluster объединяет шесть алгоритмов кластеризации. А именно: HC-PIN (алгоритм иерархической кластеризации сетей взаимодействий белков), OH-PIN (идентификация перекрывающихся и иерархических модулей сетей взаимодействий белков), IPCA (алгоритм идентификации комплексных белков), ClusterONE (кластеризация с расширением перекрывающихся соседей), функция DCU (обнаружение комплексов на основе модели неопределенного графа), IPC-MCE (идентификация белковых комплексов на основе комплекса максимального расширения) и BinGO (онтология генов биологических сетей).  Пользователь может выбрать любой из перечисленных алгоритмов кластеризации в соответствии со своими требованиями. Основная функция этих шести алгоритмов кластеризации заключена в обнаружении белковых комплексов или функциональных модулей. Более того, BinGO можно использовать для определения того, какие категории Gene Ontology (GO) статистически представлены несколько раз в наборе генов или подграфе биологической сети.<ref name=":4" />

=== StringApp<ref name=":5">{{Статья|автор=Nadezhda T. Doncheva, John H. Morris, Jan Gorodkin, Lars J. Jensen|год=2019-02-01|doi=10.1021/acs.jproteome.8b00702|issn=1535-3907|выпуск=2|страницы=623–632|издание=Journal of Proteome Research|заглавие=Cytoscape StringApp: Network Analysis and Visualization of Proteomics Data|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30450911|том=18}}</ref> ===
[[STRING]] является одним из самых популярных источников белковых сетей, однако её веб-интерфейс в основном предназначен для проверки небольших сетей и соответствующих доказательств. Программное обеспечение Cytoscape намного лучше подходит для работы с большими сетями и предлагает большую гибкость в плане сетевого анализа, импорта и визуализации дополнительных данных. В связи с этим, был создан плагин stringApp, объединяющий Cytoscape STRING. И тем самым упрощает импорт сетей STRING в Cytoscape, сохраняет внешний вид и многие функции STRING, а также интегрирует данные из связанных баз данных.<ref name=":5" />

=== CyClust3D<ref name=":6">{{Статья|автор=Pieter Audenaert, Thomas Van Parys, Florian Brondel, Mario Pickavet, Piet Demeester|год=2011-06-01|doi=10.1093/bioinformatics/btr182|issn=1367-4811|выпуск=11|страницы=1587–1588|издание=Bioinformatics (Oxford, England)|заглавие=CyClus3D: a Cytoscape plugin for clustering network motifs in integrated networks|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21478195|том=27}}</ref> ===
CyClust3D - плагин для [[Кластерный анализ|кластеризации]] мотивов сетей интегрированных в сети. Традиционные алгоритмы кластеризации графов не могут обнаружить плотные [[Топологическая структура|топологические структуры]] или функциональные модули, в которые собираются мотивы сетей интегрированные в молекулярные сети. Плагин CyClust3D позволяет обнаруживать такие модули с помощью кластеризации составных трехузловых сетевых мотивов с использованием алгоритма трехмерной спектральной кластеризации.<ref name=":6" />

=== PiNGO<ref name=":7">{{Статья|автор=Michael Smoot, Keiichiro Ono, Trey Ideker, Steven Maere|год=2011-04-01|doi=10.1093/bioinformatics/btr045|issn=1367-4811|выпуск=7|страницы=1030–1031|издание=Bioinformatics (Oxford, England)|заглавие=PiNGO: a Cytoscape plugin to find candidate genes in biological networks|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21278188|том=27}}</ref> ===
PiNGO - плагин Cytoscape для поиска генов кандидатов в биологические сети. PiNGO представляет собой инструмент для скрининга биологических сетей на наличие генов-кандидатов, то есть генов, которые, как предсказывают, будут вовлечены в интересующий биологический процесс. Пользователь может сузить поиск до генов с конкретными известными функциями или исключить гены, принадлежащие к определенным функциональным классам. PiNGO обеспечивает поддержку широкого спектра организмов и схем классификации генной онтологии, и его можно легко настроить для других организмов и функциональных классификаций.<ref name=":7" />


== Примечания ==
== Примечания ==

Версия от 20:14, 29 апреля 2019

Cytoscape
Логотип программы Cytoscape
Скриншот программы Cytoscape
Карта межмолекулярных взаимодействий типа белок-белок и белок-ДНК дрожжей, созданная с использованием Cytoscape
Тип Обработка изображений
Автор Institute of Systems Biology
Написана на Java
Операционные системы Mac OS X, Windows, Linux
Первый выпуск 2002
Аппаратная платформа Java Virtual Machine
Последняя версия 3.5.0
Лицензия LGPL
Сайт cytoscape.org
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Cytoscape ([ˌsaɪtə(u)'skeɪp], сайтоскейп, в русском биоинформатическом сленге — цитоскейп) — биоинформатическая платформа с открытым исходным кодом, предназначенная для визуализации сетей молекулярных взаимодействий и биологических путей с возможностью использования дополнительных данных, таких как функциональная аннотация, информация об уровне экспрессии генов и пр. Несмотря на то, что исходно Cytoscape был разработан для биологических исследований, сейчас он широко используется для решения различных задач по анализу сетей и их визуализации. Программное обеспечение Cytoscape Core предоставляет базовые функциональные возможности для компоновки и запроса в сети, связи сети с базами данных функциональных аннотаций, визуальной интеграции сети с профилями экспрессий, фенотипами[3]. Core можно расширить благодаря простой архитектуре подключаемых модулей (плагинов), что позволяет быстро применять дополнительные функции, в том числе и вычислительный анализ. С помощью плагинов также можно менять дизайн сетей, обеспечивать поддержку дополнительных файловых форматов и связь с разными базами данных. Плагины могут быть написаны на основе Java любым пользователем.

История

Cytoscape был разработан в Институте системной биологии в Сиэтле в 2002 году. Сейчас поддержку программы осуществляет Международный консорциум разработчиков программ с открытым кодом. Первая версия программы, Cytoscape 0.8[4], была выпущена в июле 2002 года, последующие релизы 0.9 и 1.0 последовали в ноябре 2002 и марте 2003 соответственно. Последняя стабильная версия серии 1.0 имела номер 1.1.1. Серия 2.0 обновлялась с 2004 до 2012 года, после чего в 2013 году было положено начало серии 3.xx. Последней версией программы является 3.5.0[5].

Применение

Среда моделирования Cytoscape[5] разработана для интеграции биомолекулярных сетей и состояний взаимодействия. Однако, несмотря на то, что Cytoscape в основном используется в биологических задачах, данная программа может применяться во многих других областях. Она может отображать объекты из вершин и ребер (граф (математика)) практически любого вида сложности. Ключевым аспектом программной архитектуры Cytoscape является возможность использования плагинов. Большинство плагинов свободно доступно в Cytoscape App Store[6].

Базовые возможности

Основная часть Cytoscape[5] представляет собой сетевой граф с молекулярными видами в качестве узлов (вершин) и межмолекулярных взаимодействий в качестве связей (ребер) между узлами. Cytoscape Core предоставляет базовую функциональность для интеграции произвольных данных на графе, визуального представления графа и интегрированных данных, инструментов выделения и фильтрации и интерфейса для внешних методов, реализованных в виде подключаемых модулей[7].

Визуализация сетей

В Cytoscape[5] возможны разнообразные способы визуального представления сетей (графов): циклический, в виде дерева, force-directed[8] и пр. Также пользователь может по-своему организовывать анализируемую сеть. Наложенные на сеть уровни экспрессии и значения p-value могут быть отображены в виде цвета вершин или ребер, толщины или цвета краевых линий и пр. Пользователь может воспользоваться готовыми схемами визуализации и настроить их самостоятельно[9].

Карта межмолекулярных взаимодействий типа белок-белок и белок-ДНК дрожжей, созданная с использованием Cytoscape
Интеграция данных

Данные интегрируются с графической моделью с помощью атрибутов (Attributes). Это пары (имя, значение), которые сопоставляют имена узлов или ребер определенным значениям данных. Значения атрибута могут принимать любой тип (например, текстовые строки, дискретные или непрерывные числа, URL-адреса или списки) и либо загружаются из хранилища данных, либо генерируются динамически в сеансе. Графические браузеры позволяют пользователю просматривать все атрибуты выбранных узлов и ребер[10].

Передача аннотаций

В то время как атрибут является предикатом узла или ребра, Annotation представляет иерархическую классификацию (то есть, формально, ориентированный граф без циклов) описаний групп узлов или ребер. Аннотации обычно соответствуют существующему хранилищу знаний, которое является большим, сложным и относительно статическим. Cytoscape объединяет аннотации с другими сетевыми типами данных путем передачи желаемых уровней аннотации на атрибуты узлов или ребер. Используя контроллер аннотаций, можно иметь множество уровней аннотации активными и отображаемыми одновременно, каждый как отдельный атрибут на требуемых узлах или ребрах[11].

Макет графа (Graph Layout)

Одним из наиболее фундаментальных инструментов для интерпретации данных молекулярного взаимодействия является визуализация узлов и ребер в виде двумерной сети. Cytoscape поддерживает множество алгоритмов автоматизированной компоновки сети, включая иерархическую и круговую компоновки[12][13].

Визуализация атрибутов (Attribute-to-Visual Mapping)

В то время как компоновка определяет расположение узлов и ребер в окне, сопоставление атрибут-отображение позволяет атрибутам данных управлять внешним видом связанных узлов и ребер. Cytoscape поддерживает широкий спектр визуальных свойств, таких как цвет, форма и размер узла, цвет и толщина границы узла, цвет края, толщина и стиль. Атрибут данных визуализируется с использованием таблицы поиска или интерполяции в зависимости от того, является атрибут дискретным или непрерывным[11].

Выбор и фильтрация графов (Graph Selection and Filtering)

Чтобы уменьшить сложность сети с большим молекулярным взаимодействием, необходимо отображать подмножества узлов и ребер выборочно. Узлы и ребра могут быть выбраны в соответствии с широким рядом критериев, включая выбор по имени, по списку имен или на основе атрибута. Более сложные запросы выбора сети поддерживаются с помощью набора инструментов фильтрации, который включает фильтр минимальных соседних узлов, выбирающий узлы с минимальным количеством соседей на заданном расстоянии в сети; фильтр локального расстояния, который выбирает узлы на заданном расстоянии от группы предварительно выбранных узлов; комбинированный фильтр, который выбирает узлы произвольно и/или с помощью комбинаций других фильтров, и другие[13].

Поиск

Cytoscape позволяет производить поиск вершин или ребер по их названиям[13][14].

Выделение вершин или ребер

Пользователь может выделить подсеть вершин и/или ребер, обладающих какими-либо свойствами. Например, пользователь может выбрать все вершины, имеющие степень больше установленного порога, имеющие определенную функциональную аннотацию, или все вершины, обозначающие гены, чей уровень экспрессии сильно изменился хотя бы в одном эксперименте в соответствие с p-value, загруженными вместе с данными об уровнях экспрессии. Пользователь может создать новую сеть, выделив часть предыдущей[13].

Поиск модулей и кластеров

При исследовании сетей взаимодействия генов Cytoscape делает возможным поиск отдельных участков, которые состоят из генов с высокой экспрессионной активностью. Более того, в любом изучаемом объекте можно осуществлять поиск участков с высокой связностью элементов, или кластеров [13].

Фрагмент сети взаимодействия белков из M. tuberculosis, визуализированной в Cytoscape. Жёлтым выделен транскрипционный фактор, функционально взаимосвязанный с многими белками. В левом нижнем углу находится связная компонента из многих белков — это NADH-дегидрогеназа (англ.) со многими своими цепями.
Поддержка многих форматов

Cytoscape поддерживает много стандартных форматов, передающих взаимодействия молекул и их аннотацию: SIF (Simple Interaction Format) (англ.), GML (англ.), XGMML (англ.), BioPAX (англ.), PSI-MI (англ.), GraphML, KGML (KEGG XML) (англ.), SBML, OBO и Gene Association (англ.). Текстовые файлы с разделителями, а также формат Microsoft Excel поддерживаются программой. Пользователь может импортировать файлы, содержащие данные об уровнях экспрессии генов и GO аннотацию, загружать и сохранять произвольные атрибуты на вершинах и ребрах сети (графа). Например, к вершинам, обозначающим белки, может быть приписана их функция, а к ребрам, обозначающим взаимодействия между белками, достоверность этих взаимодействий, эту информацию можно получить из базы данных STRING (англ.)[13].

Функциональная совместимость

В силу того, что Cytoscape поддерживает широкий спектр форматов, его легко можно совмещать с другими программами. Например, если пользователь работал с сетями в программах igraph (англ.) или Bioconductor (англ.), Cytoscape может загрузить файлы выдачи этих программ, провести анализ и сохранить результаты, например, в формате PSI-MI, который дальше может быть использован для обработки другими биоинформатическими программами или скриптами[13].

Связь со внешними базами данных

Cytoscape способен напрямую подключаться к сторонним базам данных, загружать сети и аннотацию. Примеры используемых баз данных: Pathway Commons (англ.), IntAct (англ.), BioMart (англ.), NCBI Entrez Gene (англ.)[13].

Сохранение сессии

Текущее состояние работы может быть сохранено в виде файла сессии, который включает в себя все настройки, анализируемые сети, их визуализацию, стили, состояние рабочего окна, плагинов и пр. Файл сессии имеет расширение Cytoscape Session (.cys)[13].

Сохранение изображений

Cytoscape позволяет сохранять изображения в высоком качестве. Поддерживает следующие форматы: PDF, PS, SVG, PNG, JPEG и BMP[13].

Просмотр

Просмотр сетей в Cytoscape облегчен возможностью увеличения и уменьшения изображений, их прокрутки, ручного редактирования. Чтобы упростить работу с огромными сетями (например, содержащими более 100 000 вершин или ребер), имеется окно «вида с птичьего полета»[13].

Менеджер приложений и App Store

К данной программе доступны приложения для исследования сетей и молекулярных профилей. Cytoscape создан на платформе Java, поэтому можно создавать дополнительные приложения для импорта данных, их анализа и визуализации. Множество приложений доступны на Cytoscape App Store (англ.). Большинство приложений можно устанавливать с помощью менеджера App Manager или напрямую из App Store[15][13].

Поддержка других языков

Можно использовать любой язык в файлах с данными. Многие функции и приложения Cytoscape поддерживают несколько языков, включая восточно-азиатские (рус.)[13].

Настройка Cytoscape с помощью подключаемых модулей

Подключаемые модули представляют собой мощные средства расширения возможностей для реализации новых алгоритмов, дополнительного сетевого анализа и биологической семантики. Подключаемые модули получают доступ к сетевой модели Core и могут также управлять отображением сети. Хотя Cytoscape Core - это открытое программное обеспечение, плагины - это отдельное программное обеспечение, которое может быть защищено любой лицензией в зависимости от авторов плагинов[16][13].

Плагины Cytoscape

GNC[17]

GNC - новый плагин Cytoscape для оценки биологической когерентности генных сетей путем сравнения со стандартной. GNC плагин использует GNC алгоритм для оценки биологической когерентности генных сетей. Плагин был интегрирован в Cytoscape для увеличения доступности алгоритма для пользователей. Эта интеграция позволила пользователю анализировать не только глобальную биологическую согласованность сети, но и биологическую согласованность на уровне взаимоотношений генов. Это позволяет пользователю использовать Cytoscape для дальнейшего анализа и визуализации сетей.[17]

ReNE[18]

ReNE - плагин Cytoscape 3.x разработанный для автоматического обогащения стандартной регуляторной сети, созданной на основе генов с более подробными транскрипционными, посттранскрипционными и трансляционными данными. В результате получается расширенная сеть, которая точнее моделирует фактические биологические регуляторные механизмы. ReNE может автоматически импортировать сетевой макет из Reactome или KEGG или работать с пользовательскими путями, описанными с использованием стандартного формата данных OWL / XML, который принимает процедура импорта Cytoscape. Кроме того, ReNE позволяет исследователям объединять несколько путей, поступающих из разных источников. Получающаяся в результате расширенная сеть по-прежнему является полностью функциональной сетью Cytoscape, где каждый регуляторный элемент (фактор транскрипции, miRNA, ген, белок) и регуляторный механизм (повышающая регуляция / понижающая регуляция) четко визуально идентифицируются, что позволяет лучше визуально понять их роль и влияние на поведение сети. Усовершенствованная сеть, созданная ReNE, экспортируется в различные форматы для дальнейшего анализа через сторонние приложения. ReNE расширяет сеть, интегрируя данные только из общедоступных источников, без каких-либо выводов или предсказаний.[18]

NOA[19]

NOA -  это плагин Cytoscape, используемый для анализа онтологии сетей. Реализованный алгоритм NOA основан на обогащении сетей, путем расширения аннотаций Gene Ontology до ссылок на сети или грани графа. Этот плагин облегчает анализ одной или нескольких сетей Cytoscape в соответствии с заданными пользователем параметрами. Плагин представляет результаты в виде таблиц, а также формирует тепловые карты и составляет обзор сетей из Cytoscape.[19]

ClusterMaker[20]

ClusterMaker - плагин Cytoscape реализующий несколько алгоритмов кластеризации и визуализации, которые можно использовать независимо или в комбинации для анализа и визуализации наборов биологических данных, а также для подтверждения или создания гипотез о биологической функции. Плагин предоставляет результаты в виде сети, дендрограммы и тепловой карты.[20]

CytoCluster[21]

CytoCluster - плагин Cytoscape для кластерного анализа биологических сетей. CytoCluster объединяет шесть алгоритмов кластеризации. А именно: HC-PIN (алгоритм иерархической кластеризации сетей взаимодействий белков), OH-PIN (идентификация перекрывающихся и иерархических модулей сетей взаимодействий белков), IPCA (алгоритм идентификации комплексных белков), ClusterONE (кластеризация с расширением перекрывающихся соседей), функция DCU (обнаружение комплексов на основе модели неопределенного графа), IPC-MCE (идентификация белковых комплексов на основе комплекса максимального расширения) и BinGO (онтология генов биологических сетей).  Пользователь может выбрать любой из перечисленных алгоритмов кластеризации в соответствии со своими требованиями. Основная функция этих шести алгоритмов кластеризации заключена в обнаружении белковых комплексов или функциональных модулей. Более того, BinGO можно использовать для определения того, какие категории Gene Ontology (GO) статистически представлены несколько раз в наборе генов или подграфе биологической сети.[21]

StringApp[22]

STRING является одним из самых популярных источников белковых сетей, однако её веб-интерфейс в основном предназначен для проверки небольших сетей и соответствующих доказательств. Программное обеспечение Cytoscape намного лучше подходит для работы с большими сетями и предлагает большую гибкость в плане сетевого анализа, импорта и визуализации дополнительных данных. В связи с этим, был создан плагин stringApp, объединяющий Cytoscape STRING. И тем самым упрощает импорт сетей STRING в Cytoscape, сохраняет внешний вид и многие функции STRING, а также интегрирует данные из связанных баз данных.[22]

CyClust3D[23]

CyClust3D - плагин для кластеризации мотивов сетей интегрированных в сети. Традиционные алгоритмы кластеризации графов не могут обнаружить плотные топологические структуры или функциональные модули, в которые собираются мотивы сетей интегрированные в молекулярные сети. Плагин CyClust3D позволяет обнаруживать такие модули с помощью кластеризации составных трехузловых сетевых мотивов с использованием алгоритма трехмерной спектральной кластеризации.[23]

PiNGO[24]

PiNGO - плагин Cytoscape для поиска генов кандидатов в биологические сети. PiNGO представляет собой инструмент для скрининга биологических сетей на наличие генов-кандидатов, то есть генов, которые, как предсказывают, будут вовлечены в интересующий биологический процесс. Пользователь может сузить поиск до генов с конкретными известными функциями или исключить гены, принадлежащие к определенным функциональным классам. PiNGO обеспечивает поддержку широкого спектра организмов и схем классификации генной онтологии, и его можно легко настроить для других организмов и функциональных классификаций.[24]

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 https://manual.cytoscape.org/en/stable/Supported_Network_File_Formats.html#supported-network-file-formats
  2. ↑ 1 2 3 4 5 https://manual.cytoscape.org/en/stable/Export_Your_Data.html
  3. ↑ Shannon, P., Markiel, A., Ozier, O., Baliga, N. S., Wang, J. T., Ramage, D., … & Ideker, T. (2003). Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome research, 13(11), 2498—2504. (англ.)
  4. ↑ Cytoscape 0.8 (англ.).
  5. ↑ 1 2 3 4 Cytoscape official website (англ.).
  6. ↑ Cytoscape App Store.
  7. ↑ Tutorial: Introduction to Cytoscape. Cytoscape Layout and User Interface
  8. ↑ Force-Directed Layouts (англ.).
  9. ↑ Tutorial: Introduction to Cytoscape. Laying Out Your Network (англ.).
  10. ↑ Tutorial: Introduction to Cytoscape. Importing Your Data (англ.).
  11. ↑ 1 2 Tutorial: Introduction to Cytoscape. Visualizing Data with VizMapper (англ.).
  12. ↑ Tutorial: Introduction to Cytoscape. Simple Layouts (англ.).
  13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 What is Cytoscape
  14. ↑ Tutorial: Introduction to Cytoscape. Manipulating Your Network
  15. ↑ Saito, R., Smoot, M. E., Ono, K., Ruscheinski, J., Wang, P. L., Lotia, S., ... & Ideker, T. (2012). A travel guide to Cytoscape plugins. Nature methods, 9(11), 1069-1076. (англ.)
  16. ↑ Tutorial: Introduction to Cytoscape. Navigating Cytoscape
  17. ↑ 1 2 Juan J. Díaz-Montaña, Francisco Gómez-Vela, Norberto Díaz-Díaz. GNC-app: A new Cytoscape app to rate gene networks biological coherence using gene-gene indirect relationships // Bio Systems. — 2018-4. — Т. 166. — С. 61–65. — ISSN 1872-8324. — doi:10.1016/j.biosystems.2018.01.007.
  18. ↑ 1 2 Gianfranco Politano, Alfredo Benso, Alessandro Savino, Stefano Di Carlo. ReNE: a cytoscape plugin for regulatory network enhancement // PloS One. — 2014. — Т. 9, вып. 12. — С. e115585. — ISSN 1932-6203. — doi:10.1371/journal.pone.0115585.
  19. ↑ 1 2 Chao Zhang, Jiguang Wang, Kristina Hanspers, Dong Xu, Luonan Chen. NOA: a cytoscape plugin for network ontology analysis // Bioinformatics (Oxford, England). — 2013-08-15. — Т. 29, вып. 16. — С. 2066–2067. — ISSN 1367-4811. — doi:10.1093/bioinformatics/btt334.
  20. ↑ 1 2 John H. Morris, Leonard Apeltsin, Aaron M. Newman, Jan Baumbach, Tobias Wittkop. clusterMaker: a multi-algorithm clustering plugin for Cytoscape // BMC bioinformatics. — 2011-11-09. — Т. 12. — С. 436. — ISSN 1471-2105. — doi:10.1186/1471-2105-12-436.
  21. ↑ 1 2 Min Li, Dongyan Li, Yu Tang, Fangxiang Wu, Jianxin Wang. CytoCluster: A Cytoscape Plugin for Cluster Analysis and Visualization of Biological Networks // International Journal of Molecular Sciences. — 2017-08-31. — Т. 18, вып. 9. — ISSN 1422-0067. — doi:10.3390/ijms18091880.
  22. ↑ 1 2 Nadezhda T. Doncheva, John H. Morris, Jan Gorodkin, Lars J. Jensen. Cytoscape StringApp: Network Analysis and Visualization of Proteomics Data // Journal of Proteome Research. — 2019-02-01. — Т. 18, вып. 2. — С. 623–632. — ISSN 1535-3907. — doi:10.1021/acs.jproteome.8b00702.
  23. ↑ 1 2 Pieter Audenaert, Thomas Van Parys, Florian Brondel, Mario Pickavet, Piet Demeester. CyClus3D: a Cytoscape plugin for clustering network motifs in integrated networks // Bioinformatics (Oxford, England). — 2011-06-01. — Т. 27, вып. 11. — С. 1587–1588. — ISSN 1367-4811. — doi:10.1093/bioinformatics/btr182.
  24. ↑ 1 2 Michael Smoot, Keiichiro Ono, Trey Ideker, Steven Maere. PiNGO: a Cytoscape plugin to find candidate genes in biological networks // Bioinformatics (Oxford, England). — 2011-04-01. — Т. 27, вып. 7. — С. 1030–1031. — ISSN 1367-4811. — doi:10.1093/bioinformatics/btr045.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Cytoscape&oldid=99500377