DDZ - Nezverejnená dizertačná práca

Development of a bioinformatics platform for analysing big data from Omics analyses – Omnalysis

Autor
Tyagi, Punit
Školiteľ
Bhide, Mangesh Ramesh
Oponent
Herich, RóbertHromádka, TomášTalian, Ivan
Škola
Univerzitu veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach UVLF ÚIMUNO
Rok odovzdania
2021
Počet strán
130s.
Trvalý odkaz - CRZP
https://opac.crzp.sk/?fn=detailBiblioForm&sid=686F5EE91E1A998AA3F1B168C834
Primárny jazyk
angličtina

Typ práce
Dizertačná práca

Študijný odbor
1536 | *biológia

Dátum zaslania práce do CRZP
26.11.2021

Dátum vytvorenia protokolu
26.11.2021

Dátum doručenia informácií o licenčnej zmluve
15.12.2021

Práca je zverejniteľná od
15.12.2022

In the past decade, RNA sequencing and mass spectrometry based quantitative approaches are being used commonly to identify the differentially expressed biomarkers in different biological conditions. Data generated from these approaches come in different sizes (e.g., count matrix, normalized list of differentially expressed biomarkers, etc.) and shapes (e.g., sequences, spectral data, etc.). The list of differentially expressed biomarkers is used for functional interpretation and retrieve biological meaning, however, it requires moderate computational skills. Thus, researchers with no programming expertise find difficulty in data interpretation. Several bioinformatics tools are available to analyze such data, however, they are less flexible to perform the multiple steps of visualization and functional interpretation. We developed an easy-to-use shiny based web application (named as OMnalysis) that provides users with a single platform to analyze and visualize the differentially expressed data. The OMnalysis accepts the data in tabular form from edgeR, DESeq2, MaxQuant Perseus, R packages, and other similar software, which typically contains the list of differentially expressed genes or proteins, log of the fold change, log of the count per million, the P value, q-value, etc. The key features of the OMnalysis are multiple image type visualization and their dimension customization options, seven multiple hypothesis testing correction methods to get more significant gene ontology, network topology-based pathway analysis, and multiple databases support (KEGG, Reactome, PANTHER, biocarta, nature pathway interaction database - NCI, PharmGKB and STRINGdb) for extensive pathway enrichment analysis. OMnalysis also fetches the literature information from PubMed to provide supportive evidence to the biomarkers identified in the analysis. In nutshell, we present the OMnalysis as a well-organized user interface, supported by peer-reviewed R packages with updated databases for quick interpretation of the differential transcriptomics and proteomics data to biological meaning. We believe that the web application OMnalysis developed here allow researchers to extract all possible biological knowledge from the quantitative differential Omics data generated using high-throughput technologies. The OMnalysis web application is freely available at http://lbmi.uvlf.sk/omnalysis.html or https://omnalysis.shinyapps.io/OMnalysis/.
V poslednom desaťročí sa na identifikáciu diferenciálne exprimovaných biomarkerov v rôznych biologických podmienkach bežne používa RNA sekvenovanie a kvantitatívne prístupy založené na hmotnostnej spektrometrii. Údaje generované z týchto prístupov majú rôzne podoby (count matrix, normalized list of differentially expressed biomarkers, sequences, spectral data). Zoznam diferencovane exprimovaných biomarkerov sa používa na funkčnú interpretáciu a získanie biologického významu, vyžaduje si však mierne výpočtové schopnosti. Vedci bez znalostí programovania preto majú problémy s interpretáciou údajov. Na analýzu takýchto údajov je k dispozícii niekoľko nástrojov bioinformatiky,ktore sú však menej flexibilné na vykonávanie viacerých krokov vizualizácie a funkčnej interpretácie. Vyvinuli sme ľahko použiteľnú webovú aplikáciu (pomenovanú ako OMnalysis), ktorá poskytuje používateľom jednu platformu na analýzu a vizualizáciu diferencovane vyjadrených údajov. OMnalysis prijíma údaje v tabuľkových formách z balíkov edgeR, DESeq2, MaxQuant Perseus, R a iného podobného softvéru, ktorý spravidla obsahuje zoznam rozdielne exprimovaných génov alebo proteínov, log násobnej zmeny, log počtu na milión, Hodnota P, hodnota q, atď. Kľúčovými vlastnosťami OMnalysis sú vizualizácia typu viacnásobného obrazu a možnosti prispôsobenia jeho rozmerov, sedem korekčných metód testovania viacerých hypotéz na získanie významnejšej génovej ontológie, analýza dráh založených na sieťovej topológii a podpora viacerých databáz. (KEGG, Reactome, PANTHER, biocarta, databáza interakcií prírodných dráh - NCI, PharmGKB a STRINGdb) na rozsiahlu analýzu obohatenia cesty. OMnalysis tiež získava informácie o literatúre z PubMed, aby poskytol podporné dôkazy pre biomarkery identifikované v analýze. Stručne povedané, OMnalysis predstavujeme ako dobre organizované používateľské rozhranie podporované recenzovanými balíkmi R s aktualizovanými databázami na rýchlu interpretáciu údajov z diferenciálnej transkriptomiky a proteomiky na biologický význam. Veríme, že tato vyvinutá webová aplikácia OMnalysis umožňuje výskumníkom získať všetky možné biologické znalosti z kvantitatívnych diferenciálnych údajov Omics generovaných pomocou vysokovýkonných technológií. Webová aplikácia OMnalysis je voľne dostupná na http://lbmi.uvlf.sk/omnalysis.html alebo https://omnalysis.shinyapps.io/OMnalysis/.

Verzia systému: 6.2.61.5 z 31.03.2023 (od SVOP)