本文發表於大眾科學的前部落格網路,反映作者的觀點,不一定反映大眾科學的觀點
隨著更多關於基因和蛋白質動態內部運作的秘密被揭示,研究人員現在面臨著幸福的——如果有時令人惱火的——問題,即需要處理過多的資料。但在資料的衝擊下,關鍵的聯絡可能會被錯過,研究結果可能會被重複。
在過去的十年中,許多笨重的計算機程式和密集型資料庫已經幫助將過剩的科學知識分類為可用的研究工具。但是,找到一個更友好的介面來展示和研究參與基因表達的時間依賴過程的所有分子參與者一直很困難。
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一款新的軟體可能有助於解決這個問題。上個月在生物資訊學雜誌線上宣佈,該程式使用聚類演算法將基因調控過程轉化為富含資料的迷你電影。這些動畫使研究人員能夠播放、暫停並深入研究基因和蛋白質的分子水平變化——並瞭解它們如何協同工作。該程式名為時間序列表達網格分析 (GATE),將電影與從大量先前研究建立的資料庫配對,並允許研究人員輸入他們自己的資料進行分析。描述該程式的論文的作者寫道,結果是“說明系統級分子表達動力學的動畫電影”。
“GATE可以幫助生物學家動態地與高維複雜時間序列資料進行互動,”紐約西奈山醫學院藥理學和系統治療學系的助理教授,也是該專案的合作者之一Avi Ma'ayan在一封電子郵件中寫道。“它是唯一一個將聚類時間表達電影與背景知識資料集(如蛋白質-蛋白質相互作用和註釋基因集)相結合的程式。”該程式的建立者希望,這種結合——以及整合額外資料集的能力——將允許對詳細的遺傳過程進行新的、更細緻的測量。而色彩鮮豔的幾何動畫應該使其更容易導航和呈現。
該軟體是西奈山生物學家、數學家、軟體開發人員和其他人員合作的成果——他們都在尋找一種更好的方法來視覺化和分析密集的遺傳資訊。
該程式的一些開發人員已經利用了它的說明性和分析能力。在一篇由Ma'ayan共同撰寫的論文中,研究人員使用該程式記錄了一篇論文中胚胎幹細胞的細胞命運變化,該論文於11月19日發表在自然雜誌上(大眾科學是Nature Publishing Group的一部分)。Ma'ayan在談到測量mRNA、全核蛋白質組學和其他因素時寫道:“此類資料分析起來具有挑戰性。” “該論文是第一篇在哺乳動物細胞的時間程序中測量如此多事物的論文。” 作為最後的點睛之筆,作者聲稱透過將互動式電影的版本嵌入到他們已發表的支援材料中,又獲得了另一項第一。
GATE影像由西奈山的Ma'ayan Laboratory提供