フライベース

FlyBaseはオンラインバイオインフォマティクス データベースであり、昆虫科のショウジョウバエ科の遺伝的および分子的データの主要なリポジトリです。^[1]最も広範に研究されている種およびモデル生物であるキイロショウジョウバエについては、さまざまな形式で幅広いデータが提示されています。

FlyBase の情報は、大規模なゲノム プロジェクトから主要な研究文献まで、さまざまなソースから取得されています。これらのデータの種類には、突然変異表現型、突然変異対立遺伝子の分子特性、その他の偏差、細胞学的マップ、野生型の発現パターン、解剖学的画像、トランスジェニック コンストラクトと挿入、シーケンス レベルの遺伝子モデル、遺伝子産物の機能の分子分類が含まれます。^[2]クエリ ツールを使用すると、DNA またはタンパク質シーケンス、遺伝子または突然変異名、または機能、表現型、解剖学的データを取得するために使用されるいくつかのオントロジーの用語を使用して、FlyBase をナビゲートできます。データベースは、利用可能なデータへの効率的なアクセスを提供し、データベース内の重要な関係の発見を容易にするために、いくつかの異なるクエリ ツールを提供しています。^{[3] FlyBase と BDGP [4]}や modENCODE ^[5]などの外部データベース間のリンクは、他のモデル生物データベースや生物学的および分子情報のその他のリソースをさらに探索する機会を提供します。^[6] FlyBaseプロジェクトは、米国のハーバード大学、インディアナ大学、英国の ケンブリッジ大学のショウジョウバエ研究者とコンピューター科学者のコンソーシアムによって実施されています。

FlyBaseは、 Generic Model Organism Database (GMOD)に貢献している組織の一つです。 ^[7]

2022年現在、^{[アップデート]}FlyBaseのホームページでは「 NHGRIはFlyBaseへの資金提供を50%削減した」として、1人当たり年間150米ドルのウェブサイトアクセス料を要求している。 ^[8]

キイロショウジョウバエは1900年代初頭から実験生物として用いられ、それ以来多くの研究分野の最前線に位置づけられてきました。^[9]この研究分野が広がり世界的になるにつれ、同じ問題に取り組んでいる研究者たちは、この分野の進捗状況を連絡し監視する手段が必要になりました。このニッチは当初、Drosophila Information Service (DIS) などのコミュニティニュースレターによって埋められました。DIS は、この分野がThomas Hunt Morganの研究室から広がり始めた 1934 年に遡ります。これらのページの資料には、突然変異の定期的な「カタログ」と、Drosophila に関する文献の書誌が掲載されていました。80 年代と 90 年代にコンピューターインフラストラクチャが発達するにつれて、これらのニュースレターは廃止され、インターネットのメーリングリストと統合され、最終的にはオンラインリソースとデータになりました。 1992年、ショウジョウバエと関連種の遺伝学とゲノミクスに関するデータは、資金提供を受けたFlyBase、BDGP（バークレーショウジョウバエゲノムプロジェクト）、EDGP（欧州ショウジョウバエゲノムプロジェクト）情報科学グループを通じてインターネット上で電子的に利用可能になった。これらのグループは、ゲノムプロジェクトとコミュニティのデータタイプの大部分が重複していることを認識していた。彼らは、科学コミュニティにデータの統合ビューを提示することが有益であると判断した。1992年10月、NIHの国立ヒトゲノム研究センターは、ショウジョウバエに関する遺伝情報と分子情報のデータベースを設計、構築、公開することを目的として、FlyBaseプロジェクトに資金を提供した。FlyBaseは、ロンドンの医学研究会議からも支援を受けている。^[10] 1998年、FlyBaseコンソーシアムは情報を単一のショウジョウバエゲノミクスサーバーに統合した。 2022年現在、 FlyBaseプロジェクトは、ハーバード大学、ケンブリッジ大学（英国）、インディアナ大学、ニューメキシコ大学^{[アップデート]}のショウジョウバエ研究者とコンピューター科学者のコンソーシアムによって実施されています。^[11]

FlyBase には、ショウジョウバエのゲノムの完全な注釈が含まれており、年に数回更新されています。^{[12]また、前世紀の}ショウジョウバエの遺伝学に関する研究の検索可能な書誌も含まれています。現在の研究者に関する情報と、現在の研究者間の関係の部分的な系図は、参加科学者の登録に基づいて検索できます。^[13]また、このサイトでは、完全なゲノムを示す画像の大規模なデータベースと、胚発生の詳細を示すいくつかの動画も提供しています(ImageBrowser Archived 2007-03-24 at the Wayback Machine )。データベースの 2 つの主要な支流は、ショウジョウバエ 12 ゲノム コンソーシアム (Clark ら 2007) と Crosby ら 2007 によって寄託された大規模な多種データセットです。^[14]

検索戦略—配列決定された12のショウジョウバエゲノムすべてからの遺伝子の遺伝子レポートは、FlyBaseで利用できます。このデータを閲覧するには、主に4つの方法があります。事前計算済みファイル^[15]、 BLAST、^[16]、 Gbrowse、^[17]、および遺伝子レポートページです。Gbrowseと事前計算済みファイルは、ゲノム全体の分析、バイオインフォマティクス、および比較ゲノミクス用です。BLASTと遺伝子レポートページは、種全体の特定の遺伝子、タンパク質、または領域用です。

細胞学を調べる場合、主に2つのツールが利用できます。細胞学的にマッピングされた遺伝子や欠損を探す場合は、Cytosearch ^[18]を使用しますが、分子レベルで配列にマッピングされていません。分子レベルでマッピングされた配列、挿入、またはAffymetrixプローブを探す場合は、Gbrowseを使用します。

FlyBase には、2 つの主要なクエリ ツールがあります。最初の主要なクエリ ツールは、Jump to Gene (J2G) と呼ばれます。これは、FlyBase のすべてのページの青いナビゲーション バーの右上にあります。このツールは、探しているものが正確にわかっていて、そのデータを含むレポート ページに移動したい場合に便利です。2 番目の主要なクエリ ツールは、QuickSearch と呼ばれます。これは、FlyBase のホームページにあります。このツールは、あまり知らないことをすばやく調べたい場合に最も便利です。検索は、D. melanogaster 内のみ、またはすべての種内で実行できます。遺伝子以外のデータは、「データ クラス」メニューを使用して検索できます。

以下に、FlyBase に関連する、または FlyBase を使用する研究の例を 2 つ示します。

• 1 つ目は、羽のある（「羽根がある」という意味）Toxoptera citricida （通称：茶色のミカンアブラムシ）の発現遺伝子の研究です。茶色のミカンアブラムシは、世界中のミカン産業に損害を与える深刻な病原体であるミカントリステザウイルスの主な媒介生物と考えられています。羽根のあるこのアブラムシは風に乗って長距離を飛ぶことができるため、ミカン栽培地域でミカントリステザウイルスを拡散させることができます。茶色のミカンアブラムシの生態と羽根の発達中に発現する遺伝子の出現をより深く理解するため、研究者は羽根のあるアブラムシの cDNA クローンの大規模な 5' 末端配列決定プロジェクトに着手しました。他の昆虫の同様の大規模な発現配列タグ（EST）配列決定プロジェクトは、発達と生理学に関する生物学的な疑問に答えるための手段を提供してきました。 GenBank には昆虫由来の EST のデータベースがあり、その数は増え続けていますが、そのほとんどはキイロショウジョウバエ由来のもので、アブラムシ由来のものは比較的少数です。研究者らは、有翅（羽のある）茶色の柑橘類アブラムシの EST の大規模なデータセットを提供することができ、この貴重なリソースの分析を開始しました。これは、FlyBase のキイロショウジョウバエに関する情報の助けを借りて行うことができました。推定配列同一性は、BLAST 検索を使用して決定されました。E 値スコアが -10 以下の配列一致は有意であると見なされ、BLASTX 検索での 5 つの「ベスト ヒット」一致の注釈に基づく遺伝子オントロジー (GO) 分類システムに従って分類されました。すべてのキイロショウジョウバエ一致は、FlyBase を使用してカタログ化されました。これらの「ベスト ヒット」一致のほぼすべては、FlyBase を使用して、キイロショウジョウバエの機能的に注釈が付けられた遺伝子に関して特徴付けられました。遺伝情報はアブラムシの生物学の理解を深める上で非常に重要であり、将来これらの害虫に対する非化学的な遺伝子ベースの防除戦略の開発に大きな役割を果たすであろう。^[19]
• ショウジョウバエ遺伝子オントロジー注釈の強化: 遺伝子産物が何をどこで行うかは、生物学者にとって重要な問題です。遺伝子オントロジー プロジェクトは、定義済みの語彙用語の共通セットを使用して、さまざまなデータベース間でこのデータを一貫して要約するために 13 年前に設立されました。用語間の関係もエンコードします。遺伝子オントロジー プロジェクトは、種とデータベース間で遺伝子と遺伝子産物の属性の表現を標準化することを目的とした主要なバイオインフォマティクス イニシアティブです。このプロジェクトでは、GO コンソーシアム メンバーからの遺伝子産物注釈データも提供しています。^[20] FlyBase は、遺伝子オントロジー コンソーシアムの 3 つの創設メンバーの 1 つです。GO 注釈は、分子機能、生物学的役割、または細胞内位置を説明する GO 用語、GO 用語をサポートするために使用される分析の種類を説明する「証拠コード」、および特定の参照への帰属という、少なくとも 3 つのコンポーネントで構成されます。GO 注釈は、小規模分析と大規模分析の両方に役立ちます。これは遺伝子産物の性質に関する最初の指標となり、証拠コードと併せて、関連する実験データを含む論文を直接示すことができます。現在、注釈の優先順位は、ヒト疾患遺伝子の相同遺伝子、種を超えて高度に保存されている遺伝子、生化学/シグナル伝達経路に関与する遺伝子、および最近の出版物で大きな関心を集めていることが示された話題の遺伝子です。FlyBase は、2006 年 8 月の開始以来、プロジェクトに GO 注釈を提供してきました。GO 注釈は、FlyBase の遺伝子レポート ページに表示されます。GO データは、TermLink と QueryBuilder の両方を使用して FlyBase で検索できます。GO は動的であり、新しい用語の追加など、毎日変更される可能性があります。FlyBase は、それに追いつくために、FlyBase の 1 回または 2 回のリリースごとに新しいバージョンの GO をロードします。GO 注釈セットは、FlyBase の新しいバージョンがリリースされると同時に GOC に提出されます。^[21]

• ショウジョウバエデータベース一覧
• モデル生物データベース
• ワームベース
• ゼンベース

• 公式サイト