National Center for Biotechnology Information (NCBI)
National Center for Biotechnology Information (NCBI) adalah bagian dari National Library of Medicine (NLM) Amerika Serikat , sebuah cabang dari National Institutes of Health. NCBI terletak di Bethesda, Maryland (38.994994 ° N 77.099339 ° WCoordinates: 38.994994 ° N 77.099339 ° B) dan didirikan pada tahun 1988 melalui legislasi disponsori oleh Senator Claude Pepper. NCBI rumah sekuensing genom data dalam GenBank dan indeks artikel penelitian biomedis di PubMed Central dan PubMed, serta informasi lain yang relevan dengan bioteknologi. Semua database yang tersedia secara online melalui mesin pencari Entrez.
NCBI diarahkan oleh David Lipman, salah satu penulis asli dari program BLAST urutan alignment dan seorang tokoh yang dihormati di Bioinformatika. Dia juga memimpin program penelitian intramural, termasuk kelompok yang dipimpin oleh Stephen Altschul (BLAST lain co-penulis), David penghuni darat, dan Eugene Koonin (seorang penulis produktif di genomik komparatif).
Sejarah NCBI
National Center for Biotechnology Information (NCBI) adalah multi-disiplin kelompok penelitian yang berfungsi sebagai sumber daya untuk informasi biologi molekuler. Ini dibentuk pada tahun 1988 sebagai pelengkap kegiatan dari Institut Kesehatan Nasional (NIH) dan National Library of Medicine (NLM). Fasilitas terletak di Bethesda, Maryland, Amerika Serikat. Awalnya, penciptaan NCBI dimaksudkan untuk membantu dalam memahami mekanisme molekuler yang mempengaruhi kesehatan manusia dan penyakit dengan tujuan berikut: untuk membuat dan memelihara database publik, mengembangkan perangkat lunak untuk menganalisis data genom, dan untuk melakukan penelitian dalam biologi komputasi. Dalam waktu, dan melalui penggunaan luas dari Internet, NCBI menjadi semakin sadar akan peran penelitian biologi murni. Biologi molekular menjadi sebagai tokoh sebagai penelitian biomedis. Hal ini terbukti sebagai database khusus berbagai sedang diciptakan oleh NCBI, untuk melengkapi mereka yang berurusan langsung dengan kesehatan manusia. NCBI mulai menawarkan jasa serta:
1. mengembangkan metode baru untuk menangani volume dan kompleksitas data meneliti ke metode yang dapat menganalisis struktur dan fungsi makromolekul.
2. menciptakan sistem komputerisasi untuk menyimpan dan menganalisis data tentang biologi molekuler.
3. menyediakan akses ke analisis dan alat komputasi (yang memfasilitasi penggunaan database dan perangkat lunak) untuk peneliti dan publik.
Dalam proses pengembangan database, NCBI membentuk standar database seperti nomenklatur database yang juga digunakan oleh non-database NCBI. Satu NCBI database GenBank, urutan database yang asam nukleat yang berisi informasi urutan dari lebih dari 200 000 organisme yang berbeda. GenBank mungkin adalah database yang paling populer digunakan, dan benar-benar mendahului NCBI. Bagi banyak orang, nama adalah identik dengan NCBI.
1. mengembangkan metode baru untuk menangani volume dan kompleksitas data meneliti ke metode yang dapat menganalisis struktur dan fungsi makromolekul.
2. menciptakan sistem komputerisasi untuk menyimpan dan menganalisis data tentang biologi molekuler.
3. menyediakan akses ke analisis dan alat komputasi (yang memfasilitasi penggunaan database dan perangkat lunak) untuk peneliti dan publik.
Dalam proses pengembangan database, NCBI membentuk standar database seperti nomenklatur database yang juga digunakan oleh non-database NCBI. Satu NCBI database GenBank, urutan database yang asam nukleat yang berisi informasi urutan dari lebih dari 200 000 organisme yang berbeda. GenBank mungkin adalah database yang paling populer digunakan, dan benar-benar mendahului NCBI. Bagi banyak orang, nama adalah identik dengan NCBI.
Penelitian Dasar
NCBI memiliki kelompok multi-disiplin penelitian terdiri dari ilmuwan komputer, ahli biologi molekular, matematikawan, ahli biokimia, dokter penelitian, dan ahli biologi struktural berkonsentrasi pada penelitian dasar dan terapan dalam biologi molekular komputasi. Ini peneliti tidak hanya membuat kontribusi penting untuk ilmu pengetahuan dasar, tetapi juga mengembangkan metode baru untuk kegiatan penelitian terapan. Bersama-sama mereka sedang mempelajari masalah biomedis mendasar di tingkat molekul menggunakan metode matematika dan komputasi. Sebuah contoh kepentingan penelitian meliputi: deteksi gen dan analisis organisasi gen, pola urutan berulang, domain protein dan elemen struktural; penciptaan peta gen dari genom manusia, pemodelan matematika kinetika infeksi HIV, analisis efek sekuensing kesalahan untuk mencari database; pengembangan algoritma baru untuk mencari database dan beberapa sequence aligment, konstruksi non-berlebihan urutan database, model matematika untuk estimasi signifikansi statistik kesamaan urutan, dan model vektor untuk pencarian teks. Selain itu, peneliti NCBI memelihara kolaborasi berkelanjutan dengan beberapa lembaga dalam NIH dan juga dengan berbagai laboratorium penelitian akademis dan pemerintah.
Database dan Software
NCBI mempertahankan GenBank ®, database NIH urutan genetik. NCBI staf dengan pelatihan lanjutan dalam biologi molekuler membangun database dari urutan disampaikan oleh para peneliti, laboratorium individu dan dengan pertukaran data antara anggota lain dari Kolaborasi Urutan Nukleotida Internasional database termasuk Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (EMBL) dan Database DNA Jepang (DDBJ ). Pengaturan dengan US Patent dan Trademark Office memungkinkan penggabungan data sekuens paten.
Selain GenBank, NCBI mendukung dan mendistribusikan berbagai database untuk komunitas medis dan ilmiah. Sumber daya berkisar dari database molekul dan literatur untuk alat kesamaan urutan ke informasi struktur dan data genom. Entrez adalah pencarian NCBI dan sistem pencarian yang memberikan pengguna dengan akses terpadu untuk urutan, pemetaan, taksonomi, ekspresi, dan data struktural. Entrez juga menyediakan pemandangan grafis dari urutan dan peta kromosom. Dua fitur canggih dan unik dari Entrez adalah kemampuan untuk mengambil urutan terkait, struktur, dan referensi dari pra-dihitung pencarian kesamaan, dan menyediakan akses terintegrasi di berbagai database. Fitur permintaan Entrez global yang menyediakan kemampuan mencari subset dari database Entrez pada satu waktu. Database Entrez Gene adalah sumber daya yang berbasis gen memasok koneksi untuk berbagai data.
Database literatur Entrez menyediakan pengguna dengan sejumlah besar informasi di ujung jari mereka. Literatur jurnal tersedia melalui PubMed ®, pencarian web antarmuka yang menyediakan akses ke 12 juta kutipan dalam MEDLINE ® jurnal dan berisi link ke teks lengkap artikel di situs Web penayang yang berpartisipasi '. PubMed Central, sebuah arsip digital full-teks literatur ilmu kehidupan jurnal, menyediakan akses ke lebih dari 200.000 teks lengkap artikel jurnal dari lebih dari 140 jurnal. Warisan online Mendel di Man (OMIM) adalah sebuah katalog gen manusia dan kelainan genetik dan database Buku berisi lebih dari 30 buku elektronik.
BLAST, sebuah program untuk mencari kesamaan urutan dikembangkan di NCBI, yang berperan dalam mengidentifikasi gen dan fitur genetik. BLAST dapat mengeksekusi pencarian urutan terhadap database DNA dari lebih dari 2 juta urutan dalam waktu kurang dari 15 detik. Berbagai program BLAST ada untuk berbagai jenis pencarian serta pilihan khusus untuk mencari database protein dan genom organisme.
NCBI lain sumber daya termasuk Viewer Peta terintegrasi yang menyediakan menampilkan peta genom organisme berbagai, penampil struktur Cn3D, dan genom-spesifik sumber daya termasuk manusia. Perangkat lunak tambahan termasuk: Membaca Buka Bingkai Finder (ORF Finder), Elektronik PCR, dan alat-alat urutan penyerahan, payet dan BankIt. Semua database NCBI dan alat-alat perangkat lunak yang tersedia dari Web atau melalui FTP.
Selain GenBank, NCBI mendukung dan mendistribusikan berbagai database untuk komunitas medis dan ilmiah. Sumber daya berkisar dari database molekul dan literatur untuk alat kesamaan urutan ke informasi struktur dan data genom. Entrez adalah pencarian NCBI dan sistem pencarian yang memberikan pengguna dengan akses terpadu untuk urutan, pemetaan, taksonomi, ekspresi, dan data struktural. Entrez juga menyediakan pemandangan grafis dari urutan dan peta kromosom. Dua fitur canggih dan unik dari Entrez adalah kemampuan untuk mengambil urutan terkait, struktur, dan referensi dari pra-dihitung pencarian kesamaan, dan menyediakan akses terintegrasi di berbagai database. Fitur permintaan Entrez global yang menyediakan kemampuan mencari subset dari database Entrez pada satu waktu. Database Entrez Gene adalah sumber daya yang berbasis gen memasok koneksi untuk berbagai data.
Database literatur Entrez menyediakan pengguna dengan sejumlah besar informasi di ujung jari mereka. Literatur jurnal tersedia melalui PubMed ®, pencarian web antarmuka yang menyediakan akses ke 12 juta kutipan dalam MEDLINE ® jurnal dan berisi link ke teks lengkap artikel di situs Web penayang yang berpartisipasi '. PubMed Central, sebuah arsip digital full-teks literatur ilmu kehidupan jurnal, menyediakan akses ke lebih dari 200.000 teks lengkap artikel jurnal dari lebih dari 140 jurnal. Warisan online Mendel di Man (OMIM) adalah sebuah katalog gen manusia dan kelainan genetik dan database Buku berisi lebih dari 30 buku elektronik.
BLAST, sebuah program untuk mencari kesamaan urutan dikembangkan di NCBI, yang berperan dalam mengidentifikasi gen dan fitur genetik. BLAST dapat mengeksekusi pencarian urutan terhadap database DNA dari lebih dari 2 juta urutan dalam waktu kurang dari 15 detik. Berbagai program BLAST ada untuk berbagai jenis pencarian serta pilihan khusus untuk mencari database protein dan genom organisme.
NCBI lain sumber daya termasuk Viewer Peta terintegrasi yang menyediakan menampilkan peta genom organisme berbagai, penampil struktur Cn3D, dan genom-spesifik sumber daya termasuk manusia. Perangkat lunak tambahan termasuk: Membaca Buka Bingkai Finder (ORF Finder), Elektronik PCR, dan alat-alat urutan penyerahan, payet dan BankIt. Semua database NCBI dan alat-alat perangkat lunak yang tersedia dari Web atau melalui FTP.
Pendidikan dan Pelatihan
NCBI mendorong komunikasi ilmiah di bidang komputer, seperti yang diterapkan untuk biologi molekuler dan genetika, oleh pertemuan mensponsori, lokakarya, dan serangkaian ceramah. NCBI juga staf pameran stan di berbagai konferensi ilmiah dan pertemuan. Kesempatan belajar yang tersedia melalui program dan on-line tutorial yang berfokus pada layanan NCBI. Posisi postdoctoral fellow tersedia sebagai bagian dari Program Penelitian Intramural NIH
NCBI Cabang Biologi Komputasional
Penelitian di Cabang Biologi Komputasional NCBI (CBB) berfokus pada pendekatan komputasi teoritis, analitis, dan diterapkan untuk berbagai masalah fundamental dalam biologi molekuler dan kedokteran.
Ikhtisar Penelitian. Program penelitian di Cabang Biologi Komputasi dilakukan oleh Penyidik Senior, Penyidik penguasaan lagu, Penyidik Associate, Ilmuwan Staf, Fellows Postdoctoral, dan mahasiswa. Program ini berfokus pada teori, pendekatan analitis dan diterapkan untuk berbagai masalah fundamental dalam biologi molekular. Keahlian kelompok terkonsentrasi dalam analisis urutan, struktur protein / fungsi analisis, informatika kimia, dan analisis genom. Kepentingan penelitian lebih lanjut mencakup berbagai topik dalam biologi komputasi dan ilmu informasi. Ini termasuk, tetapi tidak terbatas pada, algoritma pencarian database, urutan identifikasi sinyal, model matematika dari evolusi, metode statistik dalam virologi, perilaku dinamis dari sistem reaksi kimia, statistik pencarian teks algoritma, struktur protein dan fungsi prediksi, genomik komparatif, taksonomi pohon, genetika populasi, dan biologi sistem.
Banyak proyek penelitian dasar yang dilakukan oleh peneliti CBB melayani untuk meningkatkan dan memperkuat Suite NCBI database tersedia untuk umum dan perangkat lunak aplikasi. Upaya penelitian kolaboratif antara peneliti NCBI serta dengan komunitas riset eksternal, telah menyebabkan pengembangan algoritma yang inovatif (BLAST, PSI-BLAST, VAST, dan roda), pendekatan penelitian novel (teks tetangga) dan sumber daya dasar (PubChem dan CDD) yang telah mengubah bidang biologi komputasi. Algoritma dan aplikasi saat ini sedang dikembangkan memiliki potensi untuk lebih memajukan penemuan ilmiah.
Ikhtisar Penelitian. Program penelitian di Cabang Biologi Komputasi dilakukan oleh Penyidik Senior, Penyidik penguasaan lagu, Penyidik Associate, Ilmuwan Staf, Fellows Postdoctoral, dan mahasiswa. Program ini berfokus pada teori, pendekatan analitis dan diterapkan untuk berbagai masalah fundamental dalam biologi molekular. Keahlian kelompok terkonsentrasi dalam analisis urutan, struktur protein / fungsi analisis, informatika kimia, dan analisis genom. Kepentingan penelitian lebih lanjut mencakup berbagai topik dalam biologi komputasi dan ilmu informasi. Ini termasuk, tetapi tidak terbatas pada, algoritma pencarian database, urutan identifikasi sinyal, model matematika dari evolusi, metode statistik dalam virologi, perilaku dinamis dari sistem reaksi kimia, statistik pencarian teks algoritma, struktur protein dan fungsi prediksi, genomik komparatif, taksonomi pohon, genetika populasi, dan biologi sistem.
Banyak proyek penelitian dasar yang dilakukan oleh peneliti CBB melayani untuk meningkatkan dan memperkuat Suite NCBI database tersedia untuk umum dan perangkat lunak aplikasi. Upaya penelitian kolaboratif antara peneliti NCBI serta dengan komunitas riset eksternal, telah menyebabkan pengembangan algoritma yang inovatif (BLAST, PSI-BLAST, VAST, dan roda), pendekatan penelitian novel (teks tetangga) dan sumber daya dasar (PubChem dan CDD) yang telah mengubah bidang biologi komputasi. Algoritma dan aplikasi saat ini sedang dikembangkan memiliki potensi untuk lebih memajukan penemuan ilmiah.
Anggota CBB berkontribusi signifikan terhadap validitas dan keandalan sumber daya online NCBI dengan meninjau kualitas dan akurasi data disimpan dalam database, serta keakuratan informasi yang digunakan untuk membubuhi keterangan data. Anggota juga menyediakan kepemimpinan dan bimbingan kepada masyarakat luar sekolah dengan perencanaan dan pengorganisasian konsorsium ilmiah untuk menentukan penggunaan sumber daya yang paling efektif urutan publik untuk biologi eksperimental skala besar atau tinggi-throughput. Para peneliti berkolaborasi untuk mendefinisikan area baru penelitian dan mengidentifikasi mekanisme komputasi yang tepat untuk mengatasinya.
NCBI data analisis perangkat lunak alat
Tujuan utama dari bioinformatika adalah untuk memungkinkan peneliti untuk membuat koneksi baru antara data. Perangkat lunak analitik memungkinkan untuk melakukan eksperimen ilmiah, penolakan hipotesis, dan menarik kesimpulan tentang biologi molekuler. Meskipun bukan pengganti meja kerja, bioinformatika bertindak sebagai pelengkap untuk laboratorium-data yang dihasilkan. Banyak alat analisis data ada di NCBI, UBiC dan tempat-tempat lain di web. Karena jumlah sangat besar teknik yang tersedia untuk menganalisis data, dan perangkat lunak analitik relatif baru, kondisi untuk penggunaan setiap alat ini mungkin membingungkan. Kesalahan karena ketidakbiasaan dengan alat-alat masih cukup umum. Alat-alat lain telah mendapatkan digunakan secara luas hanya dengan menjadi mudah digunakan. Salah satu alat tersebut adalah Alignment Dasar Alat Pencarian Linear (BLAST), yang paling umum digunakan untuk menganalisis sekuens asam nukleat dari GenBank.
BLAST adalah alat perangkat lunak yang sejalan dua sekuens dalam rangka untuk memutuskan apakah ada kemiripan urutan antara dua sekuens. Urutan dapat menjadi dua sekuens nukleotida atau dua urutan protein. Dari kesamaan urutan, homologi dapat disimpulkan, meskipun ada perbedaan jelas antara keduanya. Homologi menunjukkan bahwa urutan dipelajari berasal dari urutan leluhur umum. Homologi antara urutan ini juga menunjukkan (tetapi tidak cukup untuk membuktikan) fungsi serupa di tingkat molekuler. Kesalahpahaman tentang makna istilah dapat diilustrasikan oleh pernyataan seperti, "dua urutan yang 66% homolog" dan "homologi ada untuk gelar ini". Homologi tidak didasarkan pada persentase atau gelar; keberadaannya adalah ekstrim. Homologi baik ada antara urutan atau tidak. Jadi bagaimana kesimpulan dukungan BLAST homologi? BLAST adalah didasarkan pada gagasan persen-kesamaan antara urutan, model statistik dari distribusi mendapatkan urutan nukleotida yang diberikan oleh kebetulan. Jika dua urutan nukleotida menunjukkan kesamaan gelar yang mereka bisa, sesuai dengan model statistik, digunakan oleh seorang peneliti untuk menyimpulkan urutan homolog. Model statistik yang berbeda ada untuk urutan protein. NCBI menawarkan berbagai BLAST berbasis alat untuk menganalisis berbagai jenis data. Selain menggunakan BLAST untuk mendukung sebuah kesimpulan tentang homologi antara dua urutan, adalah mungkin untuk BLAST urutan query terhadap genom manusia atau genom mouse untuk mencari sekuens homolog.
Lain NCBI alat analisis data meliputi Elektronik-PCR, yang menempatkan urutan-Tagged Situs, dan BLAST-Link (Blink), yang menunjukkan keberpihakan BLAST protein untuk setiap urutan protein yang ditemukan dalam Entrez. Banyak alat lebih dapat diakses melalui website NCBI. Beberapa alat analisis data juga database. Sebuah daftar lengkap non-alat meliputi: OrfFinder (untuk membuka-membaca frame), RefSeq, UniGene, SNP Database (untuk single-nukleotida polimorfisme), Human Genome Sequencing, MapViewer Manusia (untuk melihat draft dari proyek genom manusia), Ekspresi gen Omnibus, Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) (katalog penyakit genetik manusia), Database Modeling Molekuler (MMDB) yang merupakan database protein 3D struktur, dan Database Domain dilestarikan (CDD).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar