Программа анализа геномного распределения хромосомных контактов в ядре клетки по данным, полученным по технологиям ChIA-PET и Hi-C

Программа анализа геномного распределения хромосомных контактов в ядре клетки по данным, полученным по технологиям ChIA-PET и Hi-C

Автор: Кулакова Екатерина Викторовна, Спицина Анастасия Михайловна, Богомолов Антон Геннадьевич, Орлова Нина Геннадьевна, Дергилев Артур Игоревич, Чадаева Ирина Витальевна, Бабенко Владимир Николаевич, Орлов Юрий Львович

Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy

Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение для супер ЭВМ

Статья в выпуске: 1 (32) т.8, 2017 года.

Бесплатный доступ

В связи с ростом объемов данных геномики о положении сайтов связывания транскрипционных факторов, хромосомных контактах, аннотации геномных характеристик, полученных с помощью современных технологий секвенирования, растет потребность в разработке нового программного обеспечения для их статистической обработки и анализа. Рассмотрены технологии получения и программы анализа геномных данных секвенирования на основе технологий ChIA-PET и Hi-C. Представлена разработанная компьютерная программа для обработки геномных данных о хромосомных контактах и их функциональной аннотации

ID: 14336112 Короткий адрес: https://sciup.org/14336112

Список литературы Программа анализа геномного распределения хромосомных контактов в ядре клетки по данным, полученным по технологиям ChIA-PET и Hi-C

  • Ю. Л. Орлов. Компьютерное исследование регуляции транскрипции генов эукариот с помощью данных экспериментов секвенирования и иммунопреципитации хроматина//Вавиловский журнал генетики и селекции, Т. 18, № 1. 2014. С. 193-206, URL: http://vavilov.elpub.ru/index.php/jour/article/view/240
  • А. М. Спицина, Ю. Л. Орлов, Н. Н. Подколодная и др. Суперкомпьютерный анализ геномных и транскриптомных данных, полученных с помощью технологий высокопроизводительного секвенирования ДНК//Программные системы: теория и приложения, Т. 6, № 1(23). 2015. С. 157-174, URL: http://psta.psiras.ru/read/psta2015_1_157-174.pdf
  • E. Lieberman-Aiden, N. L. Van Berkum et al. "Comprehensive mapping of long-range interactions reveals folding principles of the human genome", Science, V. 326. No. 5950. 2009. P. 289-293.
  • J. Dekker, K. Rippe, M. Dekker, N. Kleckner. "Capturing chromosome conformation", Science, V. 295. No. 5558. 2002. P. 1306-1311.
  • M. J. Fullwood, M. H. Liu, Y. F. Pan et al. "An oestrogen-receptoralphabound human chromatin interactome", Nature, V. 462. No. 7269. 2009. P. 58-64.
  • G. Li, X. Ruan, R. K. Auerbach et al. "Extensive promotercentered chromatin interactions provide a topological basis for transcription regulation", Cell, V. 148. No. 1-2. 2012. P. 84-98, URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3339270/
  • L. Handoko, H. Xu, G. Li et al. "CTCF-mediated functional chromatin interactome in pluripotent cells", Nat. Genet., V. 43. No. 7. 2011. P. 630-638.
  • C. Li, X. Dong, H. Fan et al. "The 3DGD: a database of genome 3D structure", Bioinformatics, V. 30. No. 11. 2014. P. 1640-1642.
  • L. Teng, B. He, J. Wang, K. Tan. "4DGenome: a comprehensive database of chromatin interactions", Bioinformatics, V. 31. No. 15. 2015. P. 2560-2564, URL: https://academic.oup.com/bioinformatics/article-pdf/31/15/2560/5026291/btv158.pdf
  • Е. В. Кулакова, А. Г. Богомолов, А. О. Брагин, Э. Р. Галиева, Г. Ли, Ю. Л. Орлов. Компьютерные методы определения хромосомных контактов в ядре клетки по данным технологий секвенирования (обзор)//Молекулярная биология, 2017 (в печати).
  • K. Kruse, C. B. Hug, B. Hern´ andez-Rodr´ıguez, J. M. Vaquerizas. "TADtool: visual parameter identification for TAD-calling algorithms", Bioinformatics, V. 32. No. 20. 2016. P. 3190-3192, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048066/pdf/btw368.pdf
  • M. J. Rowley, V. G. Corces. "Minute-Made Data Analysis: Tools for Rapid Interrogation of Hi-C Contacts", Mol Cell., V. 64. No. 1. 2016. P. 9-11.
  • A. T. Lun, M. Perry, E. Ing-Simmons. "Infrastructure for genomic interactions: Bioconductor classes for Hi-C, ChIA-PET and related experiments. Version 2", F1000Res., 5 2016. P. 950, URL: https://f1000research.com/articles/5-950/v2/pdf
  • Z. Xu, G. Zhang, C. Wu, Y. Li, M. Hu. "FastHiC: a fast and accurate algorithm to detect long-range chromosomal interactions from Hi-C data", Bioinformatics, V. 32. No. 17. 2016. P. 2692-2695.
  • Н. Р. Баттулин, В. С. Фишман, Ю. Л. Орлов, А. Г. Мензоров, Д. А. Афонников, О. Л. Серова. 3C-методы в исследованиях пространственной организации генома//Вавиловский журнал генетики и селекции, 16:4/2 2012. С. 872-876, URL: http://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/85
  • N. Battulin, V. S. Fishman, A. M. Mazur et al. "Comparison of the three-dimensional organization of sperm and fibroblast genomes using the Hi-C approach", Genome Biol., V. 16. No. 1. 2015. P. 77.
  • D. S. Neems, A. G. Garza-Gongora, E. D. Smith, S. T. Kosak. "Topologically associated domains enriched for lineage-specific genes reveal expression-dependent nuclear topologies during myogenesis", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, V. 113. No. 12. 2016, pp. E1691-E1700, URL: http://www.pnas.org/content/113/12/E1691.long
  • P. Szalaj, P. J. Michalski, P. Wr´ oblewski, Z. Tang, M. Kadlof, G. Mazzocco, Y. Ruan, D. Plewczynski. "3D-GNOME: an integrated web service for structural modeling of the 3D genome", Nucleic Acids Res., 44:W1 2016, pp. W288-W293, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4987952/pdf/gkw437.pdf
  • A. Thibodeau, E. J. M´ arquez, O. Luo, Y. Ruan, F. Menghi, D. G. Shin, M. L. Stitzel, P. Vera-Licona, D. Ucar. "QuIN: A Web Server for Querying and Visualizing Chromatin Interaction Networks", PLoS Comput Biol., V. 12. No. 6. 2016, pp. e1004809, URL: http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1004809
  • G. Li, Y. Chen, M. P. Snyder, M. Q. Zhang. "ChIA-PET2: a versatile and flexible pipeline for ChIA-PET data analysis", Nucleic Acids Res., 2016, pii: gkw809 (Epub ahead of print), URL: http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2016/09/12/nar.gkw809.long
  • Ю. Л. Орлов, А. О. Брагин, И. В. Медведева, И. В. Гунбин, П. С. Деменков, О. В. Вишневский, В. Г. Левицкий, В. Г. Ощепков, Н. Л. Подколодный, Д. А. Афонников, И. Гроссе, Н. А. Колчанов. ICGenomics: программный комплекс анализа символьных последовательностей геномики//Вавиловский журнал генетики и селекции, 16:4/1 2012. С. 732-741, URL: http://www.bionet.nsc.ru/vogis/pict_pdf/2012/16_4_1/03.pdf
  • Б. М. Глинский, Н. В. Кучин, И. Г. Черных, Ю. Л. Орлов, Н. Л. Подколодный, В. А. Лихошвай, Н. А. Колчанов. Суперкомпьютерные технологии в решении задач биоинформатики//Программные системы: теория и приложения, Т. 6, № 4(27). 2015. С. 99-112, URL: http://psta.psiras.ru/read/psta2015_4_99-112.pdf
  • Н. С. Сафронова, М. П. Пономаренко, И. И. Абнизова, Г. В. Орлова, И. В. Чадаева, Ю. Л. Орлов. Фланкирующие повторы мономеров определяют пониженную контекстную сложность сайтов однонуклеотидных полиморфизмов в геноме человека//Вавиловский журнал генетики и селекции, Т. 19, № 6. 2015. С. 668-674, URL: http://www.bionet.nsc.ru/vogis/download/196/05_Safronova_Rus_2.pdf
  • Y. L. Orlov, R. Te Boekhorst, I. I. Abnizova. Statistical measures of the structure of genomic sequences: entropy, complexity, and position information // J. Bioinform. Comput. Biol., 4 2006. С. 523-536.
  • Ю. Л. Орлов, В. Г. Левицкий, О. Г. Смирнова, О. А. Подколодная, Т. М. Хлебодарова, Н. А. Колчанов. Статистический анализ последовательностей ДНК, содержащих сайты формирования нуклеосом//Биофизика, 51 2006. С. 608-614.
  • W. S. Goh, Y. Orlov, J. Li, N. D. Clarke. Blurring of high-resolution data shows that the effect of intrinsic nucleosome occupancy on transcription factor binding is mostly regional, not local//PLoS Comput Biol., V. 6. No. 1. 2010, e1000649, URL: http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1000649
  • Ю. Г. Матушкин, В. Г. Левицкий, В. С. Соколов, В. А. Лихошвай, Ю. Л. Орлов. Эффективность элонгации генов дрожжей коррелирует с плотностью нуклеосомной упаковки в 5’-нетранслируемом районе//Математическая биология и биоинформатика, Т. 8, № 1. 2013. С. 248-257, URL: http://www.matbio.org/2013/Matushkin_8_248.pdf
  • C. L. Winata, I. Kondrychyn, V. Kumar, K. G. Srinivasan, Y. Orlov, A. Ravishankar, S. Prabhakar, L. W. Stanton, V. Korzh, S. Mathavan. "Genome-wide analysis reveals Zic3 interaction with distal regulatory elements of stage specific developmental genes in zebrafish", PLOS Genetics, V. 9. No. 10. 2013, e1003852, URL: http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1003852
  • J. Choy, M. J. Fullwood. "Deciphering Noncoding RNA and Chromatin Interactions: Multiplex Chromatin Interaction Analysis by Paired-End Tag Sequencing (mChIA-PET)", Methods Mol Biol., 1468 2017. P. 63-89, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048066/pdf/btw368.pdf
  • G. G. Yardımcı, W. S. Noble. "Software Tools for Visualizing Hi-C Data", Genome Biol., 18 2017, 26, 9 p., URL: https://genomebiology. biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-017-1161-y
  • J. Paulsen, G. K. Sandve, S. Gundersen, T. G. Lien, K. Trengereid, E. Hovig. "Hibrowse: Multi-Purpose Statistical Analysis of Genome-Wide Chromatin 3D Organization", Bioinformatics, 30 2014. P. 1620-1622, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4029040/pdf/btu082.pdf
  • N. C. Durand, J. T. Robinson, M. S. Shanim, I. Machol, J. P. Mesirov, E. S. Lander et al.. "Juicebox Provides a Visualization System for Hi-C Contact Maps with Unlimited Zoom", Cell Syst., V. 3. No. 1. 2016. P. 99-101, URL: http://www.cell.com/cell-systems/pdf/S2405-4712(15)00054X.pdf
  • Y. Wang, B. Zhang, L. Zhang, L. An, J. Xu, D. Li, M. Choudhary, Y. Li, M. Hu, R. Hardison, T. Wang, F. Yue. The 3D Genome Browser: a Web-Based Browser for Visualizing 3D Genome Organization and Long-Range Chromatin Interactions, Biorxiv, no. 112268, 2017, URL: http://biorxiv.org/content/early/2017/02/27/112268.full.pdf
  • N. Haddad, C. Vaillant, D. Jost. "IC-Finder: Inferring Robustly the Hierarchical Organization of Chromatin Folding", Nucleic Acids Res., 2017, Jan 26, pii: gkx036, URL: http://membres-timc.imag.fr/Daniel.Jost/DJTIMC/Publications_files/Haddad_NAR_2017_main+SI.pdf
Еще
Ред. заметка
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp