Genetik, Genomik, Moleküler Biyoloji ve Varyant Yorumlama Kaynakları
Genetik ve moleküler biyoloji alanında tek bir veritabanı bütün sorulara yanıt vermez. Gen dizileri, genom anotasyonu, genetik varyantlar, hastalık-gen ilişkileri, fenotipler, gen ekspresyonu, popülasyon frekansları, genetik testler ve kanser genomikleri için farklı veri kaynaklarından yararlanılır. Bu nedenle kapsamlı bir literatür ve veri araştırmasında NCBI, Ensembl, ClinVar, ClinGen, gnomAD, OMIM, GeneReviews, Orphanet, UCSC Genome Browser, GEO, SRA ve kanser genomik platformlarının birlikte değerlendirilmesi daha sağlıklı bir yaklaşım sağlar.
Genel genom ve genetik bilgi kaynakları
NCBI
NCBI – National Center for Biotechnology Information
ABD National Library of Medicine bünyesinde yer alan NCBI, genetik ve genomik araştırmalarda kullanılan çok sayıda veri tabanını aynı ekosistem içinde sunar. Genler, genom dizileri, varyantlar, proteinler, biyolojik deneyler, gen ekspresyonu ve biyomedikal yayınlarla ilişkili veriler NCBI üzerinden araştırılabilir.
NCBI tek başına bir veritabanından ziyade GenBank, Gene, Genome, ClinVar, dbSNP, GEO, SRA, RefSeq, MedGen ve diğer kaynakları bir araya getiren geniş bir biyoinformatik altyapıdır.
Genetik araştırmalarda özellikle belirli bir gen veya varyant hakkında farklı NCBI kaynaklarındaki bilgileri birbirine bağlamak açısından önemlidir.
NCBI Gene
NCBI Gene, insan ve diğer organizmalardaki genler hakkında temel genomik bilgileri sunar. Gen sembolü, alternatif isimler, kromozomal konum, gen ürünleri, ilgili diziler, literatür bağlantıları ve farklı biyolojik veri kaynaklarına yönlendirmeler bulunabilir.
Belirli bir gen hakkında araştırmaya başlanırken kullanılabilecek temel kaynaklardan biridir.
NCBI Genome
Genom dizileri, organizma genomları ve genomik özelliklerin araştırılması için kullanılır. İnsan genomunun yanı sıra çok sayıda organizmanın genomik verilerine erişim sağlar.
NCBI RefSeq
RefSeq, genomik, transkript ve protein dizileri için referans niteliğinde kayıtlar sağlayan NCBI kaynaklarından biridir. Genetik varyantların ifade edilmesinde kullanılan referans transkript ve protein bilgilerinin değerlendirilmesinde önem taşır.
Özellikle varyantın hangi transkript veya protein üzerinde tanımlandığının belirlenmesi açısından yararlıdır.
NCBI GenBank
GenBank, DNA dizilerinin kamuya açık uluslararası arşivlerinden biridir. Araştırmacıların gönderdiği nükleotid dizilerini içerir ve International Nucleotide Sequence Database Collaboration kapsamında Avrupa ve Japonya’daki ilgili veri tabanlarıyla birlikte çalışır.
GenBank, klinik varyant yorumlama veritabanından farklı olarak öncelikle dizi verisinin depolanması ve paylaşılması amacıyla kullanılır.
NCBI dbSNP
dbSNP, tek nükleotid değişimleri ve diğer küçük genetik varyasyonlar için önemli bir arşivdir. Varyantların benzersiz tanımlayıcıları ve genomik konumları gibi bilgiler araştırılabilir.
dbSNP’deki bir varyantın bulunması, tek başına o varyantın hastalık yapıcı olduğu anlamına gelmez. Klinik anlamlandırma için ClinVar, ClinGen ve ilgili literatür gibi ek kaynakların incelenmesi gerekir.
NCBI dbGaP
dbGaP, genotip ve fenotip arasındaki ilişkileri araştırmak amacıyla oluşturulmuş bir kaynaktır. İnsan araştırmalarına ait bazı genetik ve fenotipik veriler kontrollü erişim altında tutulur.
Bu nedenle dbGaP, tamamen açık bir varyant veritabanından farklı olarak araştırma verilerine erişim ve veri paylaşımı açısından kontrollü erişim modeline sahiptir.
Genom anotasyonu ve genom tarayıcıları
Ensembl
Ensembl, genomların biyoinformatik açıdan incelenmesi için en önemli kaynaklardan biridir. Genlerin genom üzerindeki konumları, transkriptler, ekzonlar, proteinler, varyantlar ve karşılaştırmalı genomik bilgiler araştırılabilir.
Genetik varyantların hangi gen, transkript veya genomik bölgeyle ilişkili olduğunu incelemek için özellikle kullanışlıdır.
Ensembl Variant Effect Predictor (VEP)
Ensembl Variant Effect Predictor
VEP, bir genetik varyantın gen, transkript, protein ve diğer genomik özellikler üzerindeki olası etkilerini anotasyonlamak için kullanılan araçtır.
Örneğin bir varyantın:
- hangi gene düştüğü,
- hangi transkripti etkilediği,
- kodlayan bölgeyi değiştirip değiştirmediği,
- protein düzeyindeki değişiklik,
- varyantın genomik konumu
gibi bilgilerinin değerlendirilmesinde kullanılabilir.
UCSC Genome Browser
UCSC Genome Browser, genomik verilerin kromozomlar üzerinde görsel olarak incelenmesini sağlar. Genler, varyantlar, korunmuş bölgeler, düzenleyici bölgeler, gen ekspresyonu ve farklı genomik veri katmanları aynı genomik koordinatlar üzerinde görüntülenebilir.
Özellikle belirli bir gen veya varyantın genom üzerindeki konumunu farklı veri katmanlarıyla birlikte değerlendirmek için önemlidir.
Ensembl Regulation
Genlerin yalnızca protein kodlayan bölgelerden oluşmadığını; promotörler, enhancer bölgeleri ve diğer düzenleyici unsurların da gen fonksiyonunda rol oynadığını değerlendirmek için kullanılabilecek genomik kaynaklardan biridir.
İnsan genleri, hastalıklar ve fenotip kaynakları
OMIM – Online Mendelian Inheritance in Man
OMIM, insan genleri ve kalıtsal hastalıklar arasındaki ilişkiler konusunda en önemli kaynaklardan biridir.
Gen-hastalık ilişkileri, hastalıkların moleküler özellikleri, bilinen genetik değişiklikler ve ilgili bilimsel yayınlar hakkında ayrıntılı bilgiler içerir.
Özellikle Mendel kalıtımı gösteren hastalıkların ve genetik hastalık-gen ilişkilerinin araştırılmasında önemli bir başvuru kaynağıdır.
GeneReviews
GeneReviews, belirli genetik hastalıklar hakkında uzmanlar tarafından hazırlanan kapsamlı klinik bilgi bölümlerinden oluşur.
Hastalıkların klinik özellikleri, tanısal yaklaşım, genetik testler, ayırıcı tanı, takip ve yönetim gibi konularda bilgi sağlar.
GeneReviews bir varyant veri tabanı değildir; genetik hastalıklar hakkında klinik açıdan düzenlenmiş uzman bilgisi sunar.
MedGen
MedGen, insan hastalıkları ve fenotipleriyle ilişkili terminolojiyi bir araya getirir. Hastalıkların farklı isimleri ve farklı biyomedikal veri kaynaklarındaki karşılıkları arasında bağlantı kurulmasına yardımcı olur.
ClinVar, GeneReviews, OMIM ve diğer NCBI kaynaklarıyla bağlantılı çalışması nedeniyle genetik araştırmalarda özellikle değerlidir. ClinVar’ın hastalık ve fenotip bilgilerinin düzenlenmesinde MedGen’den yararlanılır.
Human Phenotype Ontology (HPO)
HPO, insan fenotiplerinin standart terimlerle tanımlanması ve bilgisayar tarafından işlenebilir hale getirilmesi için kullanılan önemli bir ontolojidir.
Özellikle:
- klinik bulguların standartlaştırılması,
- fenotip-gen ilişkilerinin araştırılması,
- nadir hastalıkların değerlendirilmesi,
- genetik hastalıkların ayırıcı tanısı
gibi alanlarda kullanılır.
MONDO Disease Ontology
MONDO, farklı hastalık terminolojilerindeki hastalık tanımlarını ortak bir ontoloji altında birleştirmeyi amaçlayan bir kaynaktır.
Aynı hastalığın farklı veritabanlarında farklı isimlerle bulunabilmesi nedeniyle, biyoinformatik araştırmalarda hastalık isimlerinin standartlaştırılması açısından önemlidir.
Klinik genetik varyant kaynakları
ClinVar
ClinVar, insan genomik varyantları ile hastalıklar ve ilaç yanıtları arasındaki klinik ilişkilerin kamuya açık şekilde paylaşılmasını sağlayan temel kaynaklardan biridir.
Varyantların farklı laboratuvarlar, uzman panelleri, araştırma grupları ve diğer göndericiler tarafından yapılan klinik sınıflandırmalarını ve bunları destekleyen bilgileri içerir. ClinVar hem kalıtsal hastalıklarla hem kanserle hem de ilaç yanıtlarıyla ilişkili varyantları kapsar.
ClinVar’ın önemli özelliklerinden biri, tek bir varyant hakkında farklı göndericilerin farklı değerlendirmelerinin bulunabilmesidir. Bu nedenle ClinVar’da bir varyantın bulunması tek başına “kesin hastalık yapıcı” anlamına gelmez; sınıflandırmanın kanıt düzeyi, gönderici, tarih ve varsa uzman paneli değerlendirmesi birlikte incelenmelidir.
ClinGen – Clinical Genome Resource
ClinGen, genlerin ve varyantların klinik öneminin standart ve kanıta dayalı biçimde değerlendirilmesine yönelik önemli bir kaynaktır.
Özellikle:
- gen-hastalık ilişkilerinin değerlendirilmesi,
- varyantların klinik yorumlanması,
- uzman panelleri,
- genetik testlerde klinik anlamlandırma,
- standartlaştırılmış varyant değerlendirmesi
alanlarında önem taşır.
ClinGen ile ClinVar birbirinin alternatifi değildir. ClinGen’in uzman değerlendirmeleri ClinVar içerisindeki varyant yorumlarının güvenilirliğinin değerlendirilmesinde de kullanılabilir.
gnomAD – Genome Aggregation Database
gnomAD, geniş insan popülasyonlarından elde edilen genomik veriler kullanılarak genetik varyantların popülasyonlardaki görülme sıklığının araştırılmasını sağlar.
Bir varyantın genel popülasyonda ne kadar sık bulunduğunun bilinmesi, özellikle nadir hastalıklarla ilişkili varyantların değerlendirilmesinde önemli olabilir.
Ancak gnomAD tek başına klinik varyant sınıflandırma kaynağı değildir. Popülasyon frekansı, klinik yorumlama sürecinde kullanılan kanıtlardan yalnızca biridir.
HGMD – Human Gene Mutation Database
HGMD, insan kalıtsal hastalıklarıyla ilişkili olarak bilimsel literatürde bildirilmiş genetik değişiklikleri derleyen bir kaynaktır. Özellikle yayımlanmış hastalık ilişkili mutasyonların araştırılmasında kullanılır.
HGMD’nin güncel profesyonel sürümü lisanslıdır; kamuya açık sürümün kapsamı ve güncelliği profesyonel sürümden farklıdır. Bu nedenle erişim türü belirtilmeden HGMD’nin tamamen ücretsiz bir kaynak olduğu söylenmemelidir.
LOVD – Leiden Open Variation Database
LOVD, gen merkezli DNA varyantlarının toplanması, gösterilmesi ve paylaşılması amacıyla geliştirilmiş açık kaynaklı bir sistemdir.
Gen bazında varyantların incelenmesi, farklı genlere ait varyant veritabanlarının araştırılması ve klinik/fenotipik bilgilerin varyantlarla ilişkilendirilmesi açısından kullanılabilir.
Nadir hastalık ve genetik hastalık kaynakları
Orphanet
Orphanet, nadir hastalıklar ve yetim ilaçlar konusunda Avrupa merkezli önemli kaynaklardan biridir.
Nadir hastalıkların sınıflandırılması, hastalıklarla ilişkili genler, tanısal kaynaklar, uzman merkezler, laboratuvarlar, hasta kuruluşları, klinik araştırmalar ve ORPHAcode sistemi gibi farklı bilgi alanlarını bir araya getirir.
Orphanet Rare Disease Nomenclature
ORPHAcode sistemi, nadir hastalıkların sağlık ve araştırma bilgi sistemlerinde standart biçimde tanımlanmasına yardımcı olur.
Özellikle farklı veritabanlarında aynı hastalığın farklı adlarla ifade edilmesi sorununu azaltmak için önemlidir.
DECIPHER
DECIPHER, genomik varyasyonların insan fenotipleriyle ilişkilendirilmesine yönelik bir platformdur.
Özellikle nadir genetik hastalıklar, kromozomal değişiklikler ve fenotip-genotip ilişkilerinin araştırılmasında kullanılır.
Gen ekspresyonu ve genomik deney verileri
GEO – Gene Expression Omnibus
GEO, gen ekspresyonu ve diğer genomik deneylerden elde edilen verilerin kamuya açık olarak paylaşılmasını sağlayan NCBI veri deposudur.
Mikroarray ve yüksek hacimli dizileme gibi yöntemlerle elde edilen deneysel veriler üzerinden genlerin farklı koşullarda nasıl ifade edildiği araştırılabilir.
Kanser araştırmalarında tümör ve normal doku arasındaki gen ekspresyonu farklılıklarını incelemek için de kullanılabilir.
SRA – Sequence Read Archive
SRA, yüksek hacimli DNA ve RNA dizileme çalışmalarından elde edilen ham dizileme verilerinin depolandığı NCBI kaynaklarından biridir.
GEO daha çok deneysel veri setlerinin araştırılması için kullanılırken SRA özellikle ham dizileme verilerine erişim açısından önemlidir.
ArrayExpress
ArrayExpress, fonksiyonel genomik deney verilerinin bulunması ve yeniden kullanılabilmesi amacıyla oluşturulmuş EMBL-EBI kaynaklarından biridir.
Gen ekspresyonu ve diğer fonksiyonel genomik çalışmaların araştırılmasında GEO ile birlikte değerlendirilebilir.
Protein ve moleküler işlev kaynakları
UniProt
UniProt, protein dizileri ve proteinlerin işlevsel özellikleri konusunda temel kaynaklardan biridir.
Protein fonksiyonu, protein dizisi, alt hücresel yerleşim, fonksiyonel bölgeler ve çeşitli biyolojik özelliklerin araştırılmasında kullanılır.
Genetik bir varyantın protein düzeyindeki olası etkisini değerlendiren araştırmalarda genomik kaynaklarla birlikte kullanılabilir.
RCSB Protein Data Bank – PDB
PDB, proteinler, nükleik asitler ve bunların komplekslerinin deneysel olarak belirlenmiş üç boyutlu yapılarını içerir.
Bir varyantın proteinin belirli bir bölgesinde veya fonksiyonel yapısında bulunup bulunmadığını araştırmak isteyen çalışmalar açısından değerli bir yapısal biyoloji kaynağıdır.
InterPro
InterPro, protein aileleri, domainler ve fonksiyonel bölgelerin sınıflandırılması için kullanılan EMBL-EBI kaynaklarından biridir.
Protein dizisinin hangi fonksiyonel bölgelere ait olduğunu değerlendirmede kullanılır.
Reactome
Reactome, biyolojik süreçler ve moleküler reaksiyonları yolaklar halinde düzenleyen açık erişimli bir kaynaktır.
Genlerin ve proteinlerin hangi biyolojik süreçlerde birlikte görev yaptığını araştırmak ve belirli genetik değişikliklerin ilişkili olabileceği biyolojik yolakları incelemek için kullanılabilir.
Kanser genomikleri ve moleküler onkoloji kaynakları
Genetik ve moleküler biyoloji kaynakları arasında kanser genomikleri ayrı bir başlık olarak mutlaka bulunmalıdır. Çünkü tümörlerde görülen somatik mutasyonlar, kopya sayısı değişiklikleri, füzyonlar, gen ekspresyonu ve tedaviyle ilişkili biyobelirteçler kalıtsal genetik hastalık veritabanlarından farklı kaynaklarda değerlendirilir.
COSMIC – Catalogue of Somatic Mutations in Cancer
COSMIC, insan kanserlerinde görülen somatik mutasyonlar konusunda uzmanlar tarafından derlenen önemli kaynaklardan biridir.
Kanser genomik araştırmalarında somatik mutasyonların, kanser genlerinin ve farklı tümör tiplerinde görülen moleküler değişikliklerin araştırılmasında kullanılır.
COSMIC’in Cancer Gene Census gibi özel veri setleri de bulunmaktadır. Veri indirme ve kullanım koşulları ürüne ve lisans türüne göre değişebilir.
cBioPortal for Cancer Genomics
cBioPortal, geniş ölçekli kanser genomik veri setlerinin etkileşimli biçimde incelenmesini sağlar.
Mutasyonlar, kopya sayısı değişiklikleri, gen ekspresyonu ve klinik özellikler gibi farklı veri türleri bir arada araştırılabilir. TCGA ve çok sayıda yayımlanmış kanser genomik çalışmasının verilerine erişim sağlar.
Özellikle belirli bir genin farklı kanser türlerinde ne sıklıkta değiştiğini veya belirli bir kanser çalışmasında hangi genomik değişikliklerin bulunduğunu incelemek için yararlıdır.
OncoKB
OncoKB, kanser genomik değişikliklerinin klinik öneminin değerlendirilmesine yönelik bir precision oncology bilgi tabanıdır.
Genetik değişikliklerin tanısal, prognostik ve terapötik öneminin araştırılmasında kullanılır. OncoKB kendisini Memorial Sloan Kettering Cancer Center’ın klinik uzmanlığıyla geliştirilen bir precision oncology knowledge base olarak tanımlamaktadır ve belirli içerikleri FDA tarafından tanınmaktadır.
CIViC – Clinical Interpretation of Variants in Cancer
CIViC, kanser genomik varyantlarının klinik anlamını bilimsel yayınlar temelinde değerlendirmeye yönelik açık bir bilgi kaynağıdır.
Varyantların kanserle ilişkili klinik öneminin araştırılması, biyobelirteçlerin değerlendirilmesi ve yayımlanmış kanıtların varyantlarla ilişkilendirilmesi açısından kullanılabilir.
cBioPortal da CIViC’i kanser varyantlarının klinik yorumlanmasında kullanılan kaynaklardan biri olarak entegre edebilmektedir.
Genome Nexus
Genome Nexus, kanser genomik varyantlarının otomatik anotasyonu ve yorumlanması için kullanılan bir platformdur.
Bir varyantın gen, protein ve farklı kanser genomik kaynaklarıyla ilişkili bilgilerinin tek bir çalışma akışında değerlendirilmesine yardımcı olur. cBioPortal ekosistemi içerisinde de kullanılan anotasyon kaynaklarından biridir.
GDC – Genomic Data Commons
NCI Genomic Data Commons, kanser araştırmalarında kullanılan büyük ölçekli genomik ve klinik veri setlerinin standartlaştırılmış biçimde depolanması ve araştırılmasını sağlar.
Özellikle TCGA ve TARGET gibi büyük kanser genomik projelerinden elde edilen verilerin araştırılması açısından önemlidir.
TCGA – The Cancer Genome Atlas
TCGA, çok sayıda kanser türünün genomik özelliklerinin kapsamlı biçimde araştırıldığı büyük ölçekli kanser genomik projesidir.
Mutasyon, gen ekspresyonu, kopya sayısı değişiklikleri ve diğer moleküler özellikler açısından kanser biyolojisinin araştırılmasında temel veri kaynaklarından biri olmuştur.
TARGET
TARGET, özellikle çocukluk çağı kanserlerinin moleküler özelliklerinin araştırılmasına yönelik genomik veriler sağlayan NCI projesidir.
Pediatrik kanserlerde genetik ve moleküler değişikliklerin araştırılması açısından TCGA’nın tamamlayıcı kaynaklarından biridir.
Genetik test ve klinik laboratuvar kaynakları
Genetic Testing Registry – GTR
GTR, genetik testler hakkında bilgi sağlamak amacıyla oluşturulmuştur. Hangi testlerin bulunduğu, testlerin hangi gen veya hastalıklarla ilişkili olduğu ve testleri sunan laboratuvarlara ilişkin bilgiler araştırılabilir.
Genetik test araştırmalarında testin kendisi ile hastalık veya gen arasındaki ilişkinin incelenmesine yardımcı olur.
HGNC – HUGO Gene Nomenclature Committee
HGNC, insan genlerinin standart gen sembollerinin ve isimlendirmelerinin belirlenmesinde temel kaynaktır.
Bir genin eski adı, alternatif adı veya farklı yayınlarda kullanılan isimleri arasında karışıklık yaşanmasını önlemek açısından önemlidir.
Mutalyzer
Mutalyzer, genetik varyantların HGVS nomenklatürüne uygun biçimde ifade edilmesinin kontrol edilmesinde kullanılan araçlardan biridir.
Özellikle DNA ve protein düzeyindeki varyant ifadelerinin standartlaştırılması ve olası yazım/nomenklatür sorunlarının belirlenmesi açısından yararlıdır.
VariantValidator
VariantValidator, varyant tanımlarının referans diziler ve HGVS nomenklatürü açısından kontrol edilmesine yardımcı olur.
Klinik genetik ve araştırma çalışmalarında varyantın doğru transkript ve referans dizisiyle ifade edilip edilmediğini kontrol etmek için kullanılabilir.
Genomik ve biyolojik yolakların araştırılmasında kullanılabilecek ek kaynaklar
KEGG
KEGG – Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes
KEGG; genler, proteinler, metabolik yollar, biyolojik süreçler, hastalıklar ve ilaçlar arasındaki ilişkilerin araştırılmasını sağlayan önemli bir biyoinformatik kaynaktır.
Özellikle birden fazla genin aynı biyolojik yolakta bulunup bulunmadığını incelemek ve moleküler değişiklikleri biyolojik süreçlerle ilişkilendirmek için kullanılabilir.
BioGRID
BioGRID, protein-protein etkileşimleri ve diğer biyomoleküler etkileşimlere ilişkin deneysel verileri derleyen bir kaynaktır.
Bir gen veya protein ürününün diğer moleküllerle ilişkilerini araştırmak için kullanılabilir.
STRING
STRING, proteinler arasındaki bilinen ve öngörülen işlevsel ilişkilerin araştırılmasına olanak sağlar.
Gen veya protein listesinin biyolojik ağlar ve yolaklar açısından incelenmesinde kullanılabilir.
ClinGen — Clinical Genome Resource
ClinGen, genlerin ve genetik varyantların klinik önemini belirlemek amacıyla oluşturulmuş NIH destekli bir genomik kaynaktır. Özellikle bir varyantın hastalıkla ilişkisinin ne kadar güçlü olduğunun değerlendirilmesi, gen-hastalık ilişkilerinin klinik geçerliliğinin incelenmesi ve varyantların klinik yorumlanması açısından önemlidir. ClinGen’in çalışmaları, genetik test sonuçlarının klinik uygulamaya aktarılmasında kullanılan standartların geliştirilmesine katkı sağlar.
ClinGen ile ClinVar arasında yakın bir ilişki bulunur. ClinVar varyantlarla ilgili klinik yorumları toplarken, ClinGen uzman panelleri ve çalışma grupları aracılığıyla bu yorumların standartlaştırılmasına ve klinik açıdan değerlendirilmesine katkıda bulunur.
Başlıca kullanım alanları:
- Gen-hastalık ilişkilerinin değerlendirilmesi
- Genetik varyantların klinik öneminin belirlenmesi
- Varyant sınıflandırma standartları
- Kalıtsal hastalıkların genetik temellerinin araştırılması
- Klinik genomik ve hassas tıp araştırmaları
gnomAD — Genome Aggregation Database
gnomAD, insan genomlarındaki genetik varyantların popülasyonlardaki görülme sıklığını incelemek için kullanılan temel genomik kaynaklardan biridir. Farklı popülasyonlardan elde edilen ekzom ve genom dizileme verilerini bir araya getirerek varyantların allele frekanslarının araştırılmasına olanak sağlar.
Genetik varyant yorumlamasında önemli kullanım alanlarından biri, belirli bir varyantın genel popülasyonda ne kadar yaygın olduğunun belirlenmesidir. Bir varyantın popülasyonda görülme sıklığı, varyantın hastalıkla ilişkili olup olmadığının değerlendirilmesinde kullanılan kanıtlardan biridir.
Başlıca kullanım alanları:
- Popülasyon genetiği
- Nadir varyantların araştırılması
- Varyant frekanslarının incelenmesi
- Genetik hastalık araştırmaları
- Klinik varyant yorumlama
- Ekzom ve genom dizileme çalışmalarının karşılaştırılması
gnomAD, tek başına bir varyantın “hastalık yapıcı” veya “zararsız” olduğunu belirleyen bir kaynak değildir; popülasyon frekansı, klinik varyant değerlendirmesinde kullanılan diğer kanıtlarla birlikte ele alınmalıdır.
HPO — Human Phenotype Ontology
Human Phenotype Ontology (HPO), insan hastalıklarında görülen fenotipik özellikleri standart terimlerle tanımlamak için geliştirilmiş kontrollü bir terminolojidir. Klinik bulguların standartlaştırılması, farklı hastalık ve genetik veri kaynaklarının birbiriyle ilişkilendirilmesi ve fenotip-temelli genetik araştırmalar açısından önemli bir altyapıdır.
HPO özellikle nadir hastalıkların araştırılmasında önemlidir. Hastanın klinik bulguları standart HPO terimleriyle ifade edildiğinde, bu bulgularla ilişkili genlerin ve hastalıkların bilgisayar destekli olarak araştırılması mümkün hale gelir.
Başlıca kullanım alanları:
- Klinik fenotiplerin standartlaştırılması
- Nadir hastalık araştırmaları
- Fenotip-gen ilişkilerinin incelenmesi
- Fenotip-temelli ayırıcı tanı araştırmaları
- Klinik genomik
- Biyoinformatik analizler
HPO aynı zamanda OMIM, Orphanet ve DECIPHER gibi genetik ve nadir hastalık kaynaklarıyla birlikte kullanılabilen önemli bir fenotip altyapısıdır.
MedGen — Medical Genetics Database
MedGen, NCBI tarafından sağlanan ve insan hastalıkları, fenotipler, genetik koşullar ve bunlarla ilişkili terminolojileri bir araya getiren bir kaynaktır.
Farklı veri tabanlarında aynı hastalığın farklı isimlerle veya farklı kod sistemleriyle ifade edilebilmesi nedeniyle MedGen, bu kavramların birbirleriyle ilişkilendirilmesinde kullanışlıdır.
Başlıca kullanım alanları:
- Genetik hastalık araştırmaları
- Hastalık ve fenotip terminolojisi
- Hastalık adlarının ve eş anlamlılarının araştırılması
- NCBI kaynakları arasında bağlantı kurulması
- Klinik genomik ve biyoinformatik çalışmalar
MedGen, özellikle genetik hastalık araştırmalarında farklı NCBI kaynakları arasında gezinirken yararlı bir tamamlayıcı kaynaktır.
MONDO Disease Ontology
MONDO, farklı kaynaklarda kullanılan hastalık tanımlarını ve hastalık sınıflandırmalarını ortak bir ontoloji altında uyumlu hale getirmeyi amaçlayan bir hastalık ontolojisidir. Monarch Initiative tarafından sağlanan ontoloji altyapısının önemli bileşenlerinden biridir.
MONDO’nun temel işlevlerinden biri, aynı veya ilişkili hastalık kavramlarının farklı veri tabanlarında farklı biçimlerde tanımlanmasından kaynaklanan terminoloji sorunlarını azaltmaktır.
Başlıca kullanım alanları:
- Hastalık ontolojisi
- Biyomedikal veri entegrasyonu
- Nadir hastalık araştırmaları
- Gen-hastalık ilişkileri
- Biyoinformatik
- Klinik genomik veri standardizasyonu
RefSeq — Reference Sequence Database
RefSeq, NCBI tarafından sağlanan referans DNA, RNA ve protein dizileri koleksiyonudur. Genom, transkript ve protein düzeyindeki biyoinformatik analizlerde kullanılan temel referans kaynaklarından biridir.
RefSeq özellikle bir genin veya transkriptin hangi referans diziyle karşılaştırıldığının belirlenmesi açısından önem taşır.
Başlıca kullanım alanları:
- Referans genom ve transkript analizi
- Gen anotasyonu
- Varyantların referans dizilerle eşleştirilmesi
- Dizileme verilerinin değerlendirilmesi
- Protein dizisi analizi
- Genomik biyoinformatik
RefSeq, NCBI’nin GenBank gibi birincil veri depolarından farklı olarak, referans niteliğindeki dizilere odaklanır.
Ensembl Variant Effect Predictor — VEP
Ensembl Variant Effect Predictor (VEP), genetik varyantların hangi gen, transkript veya protein üzerinde ne tür bir etkiye sahip olabileceğini değerlendirmek için kullanılan bir varyant anotasyon aracıdır.
VEP; varyantların gen bölgeleriyle ilişkisini, kodlayıcı bölgelerdeki olası etkilerini ve çeşitli genomik anotasyonlarını incelemek için kullanılabilir.
Başlıca kullanım alanları:
- Varyant anotasyonu
- Gen ve transkript eşleştirmesi
- Protein düzeyindeki olası varyant etkilerinin incelenmesi
- Klinik ve araştırma amaçlı genomik analizler
- Büyük ölçekli dizileme verilerinin işlenmesi
VEP bir klinik tanı sistemi değildir; varyantın biyolojik veya klinik açıdan yorumlanmasına yardımcı olan bir anotasyon aracıdır.
HGNC — HUGO Gene Nomenclature Committee
HGNC, insan genleri için standart gen isimleri ve sembollerinin belirlenmesinden sorumlu temel uluslararası kaynaklardan biridir.
Genetik literatürde aynı genin farklı isimlerle anılması veri entegrasyonunda sorun yaratabileceğinden, HGNC tarafından belirlenen standart isimlendirme özellikle klinik genomik ve biyoinformatik çalışmalar açısından önemlidir.
Başlıca kullanım alanları:
- İnsan genlerinin standart isimlendirilmesi
- Gen sembollerinin doğrulanması
- Eski ve alternatif gen isimlerinin araştırılması
- Genetik veri tabanlarının uyumlaştırılması
- Biyoinformatik veri entegrasyonu
Mutalyzer
Mutalyzer, genetik varyantların HGVS nomenklatürüne uygun biçimde ifade edilmesi ve doğrulanması için kullanılan bir araçtır.
Genetik test raporlarında veya bilimsel yayınlarda varyantların DNA, RNA ve protein düzeyinde standart şekilde ifade edilmesi önemlidir. Mutalyzer, varyant gösterimlerinin kontrol edilmesine ve standart nomenklatürle uyumunun değerlendirilmesine yardımcı olur.
Başlıca kullanım alanları:
- HGVS varyant nomenklatürü
- DNA ve RNA düzeyindeki varyant gösterimleri
- Protein değişikliklerinin ifade edilmesi
- Varyant gösterimlerinin doğrulanması
- Klinik genetik raporlama
VariantValidator
VariantValidator, genetik varyantların standart nomenklatür açısından doğrulanmasına yardımcı olan bir araçtır. Varyant tanımının doğru transkript ve referans dizilerle ilişkilendirilmesi açısından kullanılabilir.
Özellikle klinik genetikte kullanılan varyantların farklı veri tabanları arasında doğru biçimde eşleştirilmesi için yararlıdır.
Başlıca kullanım alanları:
- HGVS ifadelerinin doğrulanması
- Varyant-transkript eşleştirmesi
- Referans dizi kontrolü
- Klinik genetik veri standardizasyonu
- Varyant veri tabanları arasında uyumluluk
GTR — Genetic Testing Registry
Genetic Testing Registry (GTR), genetik testler hakkında bilgi araştırmak için kullanılan NCBI kaynağıdır. Genetik testlerin hangi hastalık, gen veya klinik durumla ilişkili olduğunun araştırılmasına yardımcı olur.
Başlıca kullanım alanları:
- Genetik testlerin araştırılması
- Test ile hastalık arasındaki ilişkinin incelenmesi
- Gen bazlı testlerin bulunması
- Moleküler genetik testlerin karşılaştırılması
- Klinik genomik araştırmaları
GTR, belirli bir testin bulunup bulunmadığını araştırmak için yararlı olmakla birlikte, tek başına belirli bir hastaya hangi testin uygulanması gerektiğine ilişkin klinik karar kaynağı olarak değerlendirilmemelidir.
Kanser Genomikleri İçin Temel Moleküler Veri Kaynakları
COSMIC — Catalogue of Somatic Mutations in Cancer
COSMIC, kanserde görülen somatik genetik değişikliklerin araştırılması için kullanılan önemli veri kaynaklarından biridir. Özellikle tümörlerde ortaya çıkan mutasyonların, genlerin ve kanser türlerinin araştırılmasında kullanılır.
Başlıca kullanım alanları:
- Somatik kanser mutasyonları
- Kanser genleri
- Tümör genomikleri
- Mutasyon-kanser türü ilişkileri
- Kanser araştırmaları
- Hassas onkoloji araştırmaları
cBioPortal for Cancer Genomics
cBioPortal, kanser genomik verilerinin araştırılması ve görselleştirilmesi için kullanılan önemli bir platformdur. Farklı kanser araştırmalarından elde edilen genomik verilerin genler, mutasyonlar, kopya sayısı değişiklikleri ve klinik özelliklerle birlikte incelenmesine olanak sağlar.
Başlıca kullanım alanları:
- Kanser genomik veri analizi
- Somatik mutasyonların incelenmesi
- Kopya sayısı değişiklikleri
- Gen ekspresyonu
- Klinik-genomik ilişkiler
- Tümör alt tiplerinin araştırılması
NCI Genomic Data Commons — GDC
NCI Genomic Data Commons (GDC), kanser araştırmalarında kullanılan genomik ve klinik verilerin standartlaştırılmış biçimde depolanması, erişilmesi ve analiz edilmesi için geliştirilmiş NCI altyapısıdır.
GDC; TCGA ve TARGET gibi önemli kanser genomik projelerinden elde edilen verilerin araştırılmasında merkezi bir kaynak görevi görür.
Başlıca kullanım alanları:
- Kanser genomik verileri
- Tümör dizileme verileri
- Gen ekspresyonu
- Somatik mutasyonlar
- Klinik verilerle genomik verilerin ilişkilendirilmesi
- Kanser araştırmaları
TCGA — The Cancer Genome Atlas
The Cancer Genome Atlas (TCGA), çok sayıda kanser türünün moleküler özelliklerini kapsamlı biçimde inceleyen büyük ölçekli bir kanser genomik projesidir.
TCGA verileri; tümörlerdeki genetik, epigenetik ve moleküler değişikliklerin araştırılmasında önemli bir referans veri kaynağıdır. Günümüzde TCGA verilerinin önemli bir bölümü NCI Genomic Data Commons üzerinden araştırılabilir.
Başlıca kullanım alanları:
- Kanser genomik araştırmaları
- Tümör moleküler profillemesi
- Gen ekspresyonu
- Somatik mutasyonlar
- Kopya sayısı değişiklikleri
- Kanser alt tiplerinin moleküler karşılaştırılması
TARGET — Therapeutically Applicable Research to Generate Effective Treatments
TARGET, özellikle çocukluk çağı kanserlerinin genomik özelliklerini araştırmaya yönelik NCI programıdır. Pediatrik kanserlerde tedavi hedeflerinin ve hastalığın moleküler özelliklerinin araştırılması açısından önemli bir veri kaynağıdır.
Başlıca kullanım alanları:
- Pediatrik kanser genomikleri
- Çocukluk çağı kanserlerinde mutasyon araştırmaları
- Moleküler alt tipler
- Tedavi hedeflerinin araştırılması
- Kanser genomik araştırmaları
OncoKB
OncoKB, kanser genomik değişikliklerinin klinik ve biyolojik önemini değerlendirmeye yönelik bir bilgi kaynağıdır. Özellikle belirli tümörlerde bulunan genetik değişikliklerin hedeflenebilirlik ve klinik önem açısından araştırılmasında kullanılır.
Başlıca kullanım alanları:
- Kanser varyantlarının klinik yorumlanması
- Hedeflenebilir genomik değişiklikler
- Hassas onkoloji
- Biyobelirteç araştırmaları
- Kanser tedavisiyle ilişkili moleküler değişiklikler
CIViC — Clinical Interpretation of Variants in Cancer
CIViC, kanser genomik varyantlarının klinik yorumlanması amacıyla oluşturulmuş açık erişimli bir bilgi tabanıdır. Kanserle ilişkili genetik değişiklikler hakkındaki klinik kanıtların yapılandırılmış biçimde araştırılmasına olanak sağlar.
Başlıca kullanım alanları:
- Kanser varyantlarının klinik yorumlanması
- Biyobelirteç araştırmaları
- Tedavi-varyant ilişkileri
- Kanser genomik araştırmaları
- Klinik kanıtların incelenmesi
Genome Nexus
Genome Nexus, kanser genomik varyantlarının farklı veri kaynakları kullanılarak otomatik anotasyonunu sağlayan bir platformdur.
Somatik varyantların genler, proteinler ve çeşitli kanser genomik kaynaklarıyla ilişkilendirilmesinde kullanılabilir.
Başlıca kullanım alanları:
- Somatik varyant anotasyonu
- Kanser genomik analizleri
- Protein etkilerinin araştırılması
- Mutasyonların farklı veri kaynaklarıyla eşleştirilmesi
Protein, Moleküler İşlev ve Biyolojik Yolak Kaynakları
UniProt
UniProt, protein dizileri ve proteinlerin işlevsel, yapısal ve biyolojik özellikleri hakkında kapsamlı bilgi sağlayan temel protein veri kaynaklarından biridir.
Genetik bir değişikliğin protein düzeyindeki olası sonuçlarının araştırılmasında, gen-protein ilişkilerinin incelenmesinde ve moleküler biyoloji çalışmalarında kullanılır.
InterPro
InterPro, proteinlerin domain, aile ve fonksiyonel bölgelerinin araştırılmasını sağlayan önemli bir Avrupa biyoinformatik kaynağıdır.
Protein dizilerinin işlevsel özelliklerinin anlaşılması ve belirli bir varyantın proteinin hangi fonksiyonel bölgesinde bulunduğunun araştırılması açısından yararlıdır.
Reactome
Reactome, insanlarda gerçekleşen biyolojik süreçleri ve moleküler yolakları yapılandırılmış biçimde sunan açık erişimli bir kaynaktır.
Genlerin, proteinlerin ve biyolojik süreçlerin birbirleriyle ilişkisini incelemek; belirli bir gen veya proteinin hangi hücresel yolaklarda rol aldığını araştırmak için kullanılabilir.
KEGG — Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes
KEGG; genler, proteinler, metabolik yollar, hücresel süreçler, hastalıklar ve ilaçlar arasındaki ilişkileri araştırmak için kullanılan kapsamlı bir biyoinformatik kaynaktır.
Başlıca kullanım alanları:
- Metabolik yolaklar
- Hücresel sinyal yolları
- Gen-hastalık ilişkileri
- İlaç-hedef ilişkileri
- Moleküler biyoloji
- Sistem biyolojisi
RCSB Protein Data Bank — PDB
PDB, proteinler, nükleik asitler ve bunların komplekslerinin üç boyutlu moleküler yapılarını içeren temel yapısal biyoloji veri kaynağıdır.
Özellikle bir genetik değişikliğin protein yapısında bulunduğu bölgenin araştırılması, protein-ligand etkileşimlerinin incelenmesi ve yapısal biyoloji çalışmalarında kullanılır.
Fonksiyonel Genomik Veri Kaynakları
BioStudies / ArrayExpress
BioStudies, yaşam bilimleri araştırmalarından elde edilen çeşitli deneysel verilerin erişilebildiği EMBL-EBI altyapılarından biridir. ArrayExpress’in fonksiyonel genomik deney verileri de günümüzde BioStudies altyapısı üzerinden erişilebilir durumdadır.
Başlıca kullanım alanları:
-
- Gen ekspresyonu çalışmaları
- Fonksiyonel genomik
- RNA ve diğer omik veriler
- Deneysel veri setlerinin yeniden kullanılması
- Genomik araştırmalar
LOVD — Leiden Open Variation Database
LOVD, genetik varyantların toplanması ve paylaşılması için kullanılan açık bir veritabanı sistemidir. Farklı genlere ilişkin varyant bilgilerinin araştırılmasında ve genetik varyasyonların hastalıklarla ilişkilerinin incelenmesinde kullanılabilir.
Başlıca kullanım alanları:
- Genetik varyant araştırması
- Gen-hastalık ilişkileri
- Kalıtsal hastalıklar
- Varyant veri paylaşımı
- Klinik genetik araştırmaları
Genel kullanım açısından bu kaynaklar nasıl ayrılabilir?
Bu ek kaynaklar aynı işlevi görmez. Bir genetik araştırmada farklı sorular için farklı veri tabanları kullanılır:
- “Bu genin klinik önemi nedir?” → ClinGen, ClinVar, GeneReviews
- “Bu varyant toplumda ne kadar yaygın?” → gnomAD, dbSNP
- “Hastanın bulguları hangi genetik hastalıklarla ilişkili?” → HPO, OMIM, Orphanet, MedGen, MONDO
- “Bu varyantın standart yazımı doğru mu?” → HGNC, RefSeq, Mutalyzer, VariantValidator
- “Bu varyant hangi gen veya transkripti etkiliyor?” → Ensembl, VEP, RefSeq
- “Kanserde bu mutasyonun önemi nedir?” → COSMIC, OncoKB, CIViC, cBioPortal
- “Bu kanser genomik verisini nereden bulabilirim?” → NCI GDC, TCGA, TARGET
- “Bu proteinin işlevi veya yapısı nedir?” → UniProt, InterPro, PDB
- “Bu gen hangi biyolojik yolakta görev yapıyor?” → Reactome, KEGG
- “Genetik testleri nereden araştırabilirim?” → GTR
- “Gen ekspresyonu veya fonksiyonel genomik deney verisine nereden ulaşabilirim?” → GEO, SRA, BioStudies/ArrayExpress
Bu nedenle NCBI, Ensembl, ClinGen, gnomAD, HPO, ClinVar, OMIM, Orphanet, COSMIC, cBioPortal, GDC, UniProt, Reactome ve KEGG gibi kaynaklar birbirinin alternatifi olarak değil, farklı bilgi katmanlarını tamamlayan kaynaklar olarak değerlendirilmelidir.
