ウイルスバイオインフォマティクスリソースセンター

ウイルスバイオインフォマティクスリソースセンター（VBRC ）は、厳選されたウイルスゲノムのデータベースと、バイオインフォマティクスゲノム解析のためのさまざまなツールへのアクセスを提供するオンラインリソースです。 ^{[ 1 ]}このリソースは、特にバイオテロの脅威となる可能性のある新興および再興病原体に対する研究を促進することを目的として、 NIAIDによって資金提供された8つのBRC（バイオインフォマティクスリソースセンター）の1つです。VBRCは現在、ビクトリア大学のクリス・アプトン博士^{[ 2 ]}によってサポートされています。

厳選されたVBRCデータベースには、ポックスウイルスおよびアフリカ豚コレラウイルス（ASFV）の公開されているすべてのゲノム配列が含まれています。他のゲノムデータベースと比較したこのリソースのユニークな点は、事前に実行されたBLASTP配列類似性検索に基づいて、すべての注釈付き遺伝子をオルソロググループ（すなわちタンパク質ファミリー）に分類していることです。

厳選されたデータベースは、ダウンロード可能なJavaベースのユーザーインターフェースであるVOCS（Viral Orthologous Clusters）を介してアクセスされ、VBRCワークベンチの他のプログラムの中心的な情報源として機能します。これらのプログラムは、さまざまなバイオインフォマティクス解析機能（全ゲノムまたはサブゲノムのアライメント、ゲノム表示、および数種類の遺伝子/タンパク質配列解析）を提供します。これらのツールの大部分は、ユーザーからの入力も受け付けるようにプログラムされています。

VBRCは以下のウイルスを対象としています。

• ポックスウイルス科
• アスファルウイルス科

VBRCデータベースは、ウイルスバイオインフォマティクスデータを3つのレベルで保存します。

1. 全ゲノム。このレベルには、ウイルス種または分離株に関する情報と、その全ゲノム配列が含まれます。
2. 注釈付き遺伝子。このレベルには、特定のウイルスゲノムにおける予測されるすべてのORF（オープンリーディングフレーム）と、それらのDNA配列および（翻訳された）タンパク質配列が含まれています。
3. オルソロググループ（ファミリー）。このレベルは、VBRCデータベースの特徴的な機能です。データベースに入力された各注釈付き遺伝子は、データベースに既に存在する他のすべての遺伝子に対してBLASTP検索が行われます。^{[ 3 ]}検索結果に基づいて、既存のオルソロググループに割り当てられるか、または新たに作成された独自のオルソロググループに配置されます。このレベルの目的は、「特定のウイルスファミリー間で類似の遺伝子を迅速に比較できるようにする」ことです。^{[ 4 ]}

VBRCは研究者向けに、データベースと連携した多種多様なツールを提供している。その中でも中心的な4つのプログラムは、VOCs、VGO、BBB、そしてJDotterである。

1. VOCs (Viral Orthologous Clusters) VOCs は主要なデータベースアクセスインターフェースです。ユーザーは、ゲノム、遺伝子、またはオルソロググループの特徴に関連するさまざまな基準で利用可能なデータを検索できます。検索結果は表形式で表示されます。ここから、ユーザーは特定のデータベースエントリに関する詳細情報を取得したり、選択したデータの分析のために VOCs にリンクされたツール (下記参照) を起動したりできます。BLAST 検索、ゲノムマップ、ゲノムまたは遺伝子アライメント、系統樹などの追加の分析ツールが提供されています。^{[ 5 ]}
2. VGO (Viral Genome Organizer) VGO は、ウイルスゲノム配列の表示と検索に使用される Java ベースのインターフェースです。^{[ 6 ]}選択された VBRC (またはユーザー提供) ゲノムのグラフィカル表示とともに、このプログラムは、対象となるゲノムに関連する情報 (遺伝子、ORF、開始/停止コドンなど) を表示します。正規表現、あいまいモチーフ、およびマスリスト検索を実行できるツールが提供されています。VGO は、複数の配列にわたる関連遺伝子の特定にも使用できます。
3. BBB (Base-by-Base) Base-By-Base は、プラットフォームに依存しない (Java ベース)、全ゲノムのペアワイズおよび多重アライメントエディタです。^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}このプログラムは、アライメント内の連続する配列ペア間の違いを強調表示し、ユーザーが大きなアライメントを単一残基レベルで調査できるようにします。VBRC データベースまたはユーザー提供ファイルからの注釈が各配列の横に表示されます。Base -By-Base は、非常に類似した配列のアライメントのエディタおよびビューアとして意図されていましたが、Clustal Omega、T-Coffee、および MUSCLE を使用して多重アライメントも生成します。編集機能が提供されており、ユーザーはこれらのアライメントを手動で微調整できます。ユーザーは、コメントまたはプライマー配列でゲノムに注釈を付けることもできます。
4. JDotter はJavaベースのユーザーインターフェースで、VBRCにリンクされたDotterのLinux版へのアクセスを提供します。JDotterは、VBRCデータベースで利用可能なゲノムおよび遺伝子（DNAまたはタンパク質）配列の前処理済みドットプロットにアクセスでき、新しいドットプロットを生成するためのユーザー入力を受け付けることができます。JDotterはまた、キュレーションされたデータベースまたはユーザー提供ファイルと連携して、遺伝子アノテーションなどの補足的な特徴データを表示します。^{[ 10 ]}

VBRCは、ウェブサイト上でJavaベースの分析ツールを多数提供しています。これらのツールはそれぞれ特定のタスク（正規表現検索、DNAスキュープロットなど）を実行するように設計されており、ユーザーが入力したデータを用いてスタンドアロンプ​​ログラムとして実行することもできますが、VBRCが提供するデータを用いて中央のVOCSアプリケーションから起動すると、その有用性が大幅に向上します。

これらの追加ツールは以下のとおりです。

• Sequence Searcherは、 DNAまたはタンパク質配列の正規表現検索およびあいまいモチーフ検索を実行するツールであり、VOCSに組み込まれています。
• GFS（ゲノムフィンガープリントスキャン）は、ペプチド質量フィンガープリントデータをゲノム配列にマッピングする機能です。VOCSに組み込まれています。
• NAP（Nucleotide Amino Acid Alignment）は、末端ギャップや挿入・欠失変異を考慮しながらヌクレオチド配列とタンパク質配列をアラインメントするプログラムnapCへのJavaインターフェースです。VOCSからアクセスできます。
• GraphDNAは、VBRCデータベースまたはユーザー提供のDNA配列からDNAスキューとウォーク（ヌクレオチド含有量のデカルト平面に基づく表現）を提供します。これはVOCSに統合されています。 ^{[ 11 ]}
• Hydrophobicity Plotterは、 VBRCデータベースまたはユーザーが指定したタンパク質配列の疎水性グラフを生成します。3種類の疎水性スケール（ Kyte-Doolittle、Hopp-Woods、Parker-Guo-Hodges）に対応しており、グラフ作成手順はユーザーが指定した長さのスライディングウィンドウに基づいています。VOCSからアクセスできます。
• GATU（Genome Annotation Transfer Utility）は、参照ゲノムに存在する注釈に基づいて、新たに配列決定されたゲノムに注釈を付けることを可能にします。また、クエリゲノム内の新しい遺伝子を予測することもできます。^{[ 12 ]}

• バイオインフォマティクスリソースセンター
• 国立アレルギー感染症研究所
• バイオインフォマティクス

• ポックスウイルスゲノム解析のためのバイオインフォマティクス^{[ 1 ]}
• 結局世界は狭いものだ――ウイルスゲノム学とウイルスの世界的優位性^{[ 2 ]}
• ウイルスの比較分析のためのバイオインフォマティクスアプローチ^{[ 3 ]}

• ウイルスバイオインフォマティクスリソースセンター分析ワークベンチ（Javaベースのツールを含む）
• NIAIDホームページ
• バイオインフォマティクスリソースセンターNIAIDのページで、BRCの目標と活動について説明しています。
• BRC（生物資源センター）向けの病原体ポータルハブサイト。概要情報を提供します。
• ウイルス相同クラスター起動ページ
• ウイルスゲノムオーガナイザー起動ページ
• 基地ごとの起動ページ
• JDotterの起動ページ