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Banco de Dados PIGOME: Avançando a Pesquisa Genética Suína

Um novo banco de dados facilita o acesso a dados genéticos de porcos para pesquisadores.

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A criação de porcos tem um papel importante na agricultura pelo mundo todo. É uma das principais áreas da pecuária, que inclui a reprodução e o cuidado com animais de fazenda. Os porcos não são só valiosos para a produção de carne, mas também são usados em pesquisas científicas. Eles costumam ser utilizados em estudos pra entender mais sobre a saúde humana e doenças, por causa das semelhanças biológicas com os humanos.

Com a reprodução local e seleção humana, os porcos desenvolveram diferentes características, como tamanho, peso e cor. Essas mudanças resultaram em várias raças de porcos, cada uma com características únicas. Compreender essas características pode ajudar a melhorar as práticas de criação e cultivo de porcos.

Nos últimos anos, avanços na tecnologia levaram à coleta de grandes quantidades de dados biológicos. Esses dados vêm de várias áreas científicas, fornecendo informações sobre a genética dos porcos e como as características se formam. Essas informações ajudam os pesquisadores a identificar genes importantes e outros fatores que influenciam a saúde, crescimento e reprodução.

A Importância dos Dados Multi-Ômicos

Os pesquisadores coletam diferentes tipos de dados biológicos, conhecidos como dados multi-ômicos, para estudar os porcos. Esses dados podem incluir informações sobre genes, seus níveis de expressão, modificações no DNA e mais. Ao combinar esses diferentes tipos de dados, os pesquisadores conseguem entender os complexos processos biológicos que afetam o desenvolvimento e a saúde dos porcos.

Por exemplo, um estudo recente focou no DNA e na atividade gênica dos músculos dos porcos em diferentes estágios de crescimento. O objetivo desse estudo era revelar detalhes sobre como os músculos se desenvolvem e quais fatores estão envolvidos. Ele identificou genes específicos que desempenham papéis essenciais no crescimento muscular, o que poderia ajudar a melhorar as práticas de criação de porcos.

Apesar da quantidade de dados disponível, coletar e analisar essas informações pode ser difícil. Múltiplas equipes de pesquisa geram dados usando métodos diferentes, o que torna complicado compilar e analisar tudo junto. Felizmente, bancos de dados especializados foram criados para ajudar os pesquisadores a acessar e usar esses dados de forma mais eficiente.

Introdução ao Banco de Dados PIGOME

Para resolver os desafios enfrentados pelos pesquisadores, um novo banco de dados chamado PIGOME foi desenvolvido. Esse banco é projetado para combinar vários tipos de dados biológicos relacionados a porcos em um único recurso abrangente. O PIGOME atualmente possui dados de milhares de estudos cobrindo várias áreas da genética dos porcos.

O PIGOME permite que os pesquisadores acessem e explorem facilmente os diferentes tipos de dados. Ele inclui informações sobre variações gênicas, expressões gênicas, redes regulatórias e mudanças no DNA que podem afetar como os genes funcionam. Esse banco de dados também oferece ferramentas para analisar e visualizar os dados, tornando-o fácil de usar para os pesquisadores.

Coleta de Dados e Tipos

O PIGOME coleta sete tipos diferentes de dados de sequenciamento de alta capacidade de múltiplos estudos. Isso inclui:

  1. Sequenciamento de genoma completo (WGS): Captura o código genético completo dos porcos.
  2. Sequenciamento do transcriptoma (RNA-seq): Mostra quanto de cada gene está ativo ou "expresso" em diferentes tecidos.
  3. Sequenciamento de microRNA (miRNA-seq): Foca em pequenas moléculas de RNA que ajudam a regular a Expressão Gênica.
  4. Sequenciamento de imunoprecipitação de cromatina (ChIP-seq): Identifica onde as proteínas interagem com o DNA, mostrando como a expressão gênica é controlada.
  5. Sequenciamento de cromatina acessível por transposase (ATAC-seq): Revela quais partes do DNA estão abertas e acessíveis para a ativação gênica.
  6. Sequenciamento bisulfito para análise de metilação do DNA (BS-seq): Analisa as modificações químicas no DNA que podem afetar a expressão gênica.
  7. Sequenciamento de imunoprecipitação de RNA metilado (MeRIP-seq): Examina modificações no RNA, fornecendo insights sobre sua regulação.

Com mais de 6.900 amostras de diferentes raças e estágios de desenvolvimento dos porcos, o PIGOME oferece um recurso rico de informações. Isso permite que os pesquisadores estudem como genes e características variam entre diferentes populações de porcos.

Recursos Amigáveis ao Usuário

O PIGOME oferece vários recursos amigáveis que facilitam a navegação e análise dos dados pelos pesquisadores. Os usuários podem pesquisar no banco de dados de várias maneiras, incluindo por ID de gene, amostra ou faixa genômica. Essa flexibilidade ajuda os usuários a encontrar rapidamente as informações que precisam.

O banco de dados também inclui um navegador de genoma, que permite que os usuários visualizem diferentes tipos de dados relacionados a genes específicos. Ao inserir um gene ou região de interesse, os pesquisadores podem ver como os diferentes dados ômicos se relacionam com essa área, como expressão gênica ou modificações no DNA.

Além disso, o PIGOME fornece várias ferramentas práticas para ajudar os pesquisadores. Essas ferramentas incluem opções para desenhar primers para experimentos, encontrar redes de genes e prever como certos microRNAs podem afetar a expressão gênica relacionada a características de interesse.

Estudo de Caso: Encontrando Genes Específicos de Tecido

Para mostrar como o PIGOME pode ser utilizado, considere um estudo de caso focado em músculo esquelético. Os pesquisadores podem usar o banco de dados para encontrar genes que são expressos especificamente no tecido muscular esquelético. Ao selecionar essa opção, eles podem identificar vários genes associados ao desenvolvimento muscular.

Por exemplo, um gene de interesse é o MYF6, que está envolvido no crescimento muscular. Os pesquisadores podem explorar informações detalhadas sobre o MYF6, incluindo como ele é expresso em diferentes tecidos e em vários estágios de desenvolvimento. Análises adicionais revelam genes relacionados e fatores regulatórios que contribuem para o desenvolvimento muscular.

Ao examinar os dados, os pesquisadores podem identificar variações gênicas e modificações que podem impactar o crescimento muscular. Essa informação é valiosa para melhorar os programas de criação e aumentar a produção de carne nos porcos.

Comparação com Outros Bancos de Dados

Existem vários outros bancos de dados para pesquisas relacionadas a porcos, mas o PIGOME se destaca. Enquanto bancos como o IAnimal e o ISwine oferecem informações úteis, eles não disponibilizam o mesmo nível de dados abrangentes ou recursos amigáveis. O PIGOME combina uma ampla gama de tipos de dados e informações selecionadas sobre várias raças, facilitando para os pesquisadores realizarem estudos comparativos.

A ênfase do PIGOME em integrar diferentes tipos de dados e fornecer ferramentas úteis o diferencia dos bancos de dados existentes. Isso o torna um recurso valioso para pesquisadores em genética animal, criação e áreas biomédicas.

Direções Futuras

O PIGOME está comprometido em atualizar e expandir seu banco de dados continuamente. À medida que novas tecnologias de sequenciamento surgem, mais tipos de dados serão incorporados ao PIGOME. Isso pode incluir variações genéticas adicionais, como variações estruturais e variações no número de cópias. Os pesquisadores também estão explorando dados de sequenciamento de células únicas para obter insights mais profundos sobre a biologia dos porcos.

Além de expandir os tipos de dados, o PIGOME pretende melhorar as conexões entre diferentes conjuntos de dados, permitindo uma melhor compreensão das relações entre genes e características. A equipe por trás do PIGOME planeja desenvolver mais ferramentas para facilitar a pesquisa e tornar a análise de dados ainda mais fácil.

Conclusão

Em resumo, a produção de porcos é vital para a indústria agrícola, e o estudo genético dos porcos oferece insights valiosos para melhorias na criação e saúde. O PIGOME serve como um recurso abrangente para acessar e analisar dados multi-ômicos relacionados aos porcos. Com seus recursos amigáveis, diversos tipos de dados e atualizações contínuas, o PIGOME está preparado para apoiar os pesquisadores na descoberta de importantes mecanismos biológicos e características nos porcos. Este banco de dados é uma ferramenta essencial para avançar o conhecimento em genética animal e promover práticas de criação eficientes na pecuária de porcos.

Fonte original

Título: PIGOME: An Integrated and Comprehensive Multi-omics Database for Pig Functional Genomics Studies

Resumo: In addition to being a major source of animal protein, pigs are important model for the study of development and diseases in humans. During the past two decades, thousands of high-throughput sequencing studies in pigs have been performed using a variety of tissues from different breeds and developmental stages. However, the multi-omics database specifically used for pig functional genomic research is still limited. Here, we present a user-friendly database of pig multi-omics named PIGOME. PIGOME contains seven types of pig omics datasets, including whole-genome sequencing, RNA-seq, miRNA-seq, ChIP-seq, ATAC-seq, bisulfite-seq, and MeRIP-seq, from 6,901 samples and 392 projects with manually curated metadata, integrated gene annotation, and quantitative trait locus information. Furthermore, various explore and browse functions have been established for user-friendly access to omics information. PIGOME implemented several tools to visualize genomic variants, gene expression, and epigenetic signals of a given gene in the pig genome, enabling efficient exploration of spatial-temporal expression/epigenetic pattern, function, regulatory mechanism, and associated economic traits. Collectively, PIGOME provides valuable resources for pig breeding and is helpful for human biomedical research. PIGOME is available at https://pigome.com.

Autores: Zhonglin Tang, G. Han, P. Yang, Y. Zhang, Q. Li, X. Fan, R. Chen, C. Yan, M. Zeng, Y. Yang

Última atualização: 2024-03-13 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.10.583139

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.10.583139.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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