抗生素,是我们生活中很常听见的一个药物,很多人会用过注射相关药物来达到治疗的效果。但是,随之而发生的是,越来越多耐药菌株的出现。而耐药菌株的发展则会增加疾病治疗的难度和成本,因此耐药微生物的研究则显得尤为重要。
那对于如何知道我们所研究的基因是否是抗生素的抗药基因呢?其实一个数据库能帮到你!
CARD数据库(the Comprehensive Antibiotic Research Database),其包含了各种微生物中抗药基因的相关信息,并搭建了一个基于志愿者贡献的数据共享平台,做到了实时更新保证了数据的有效性。目前,CARD数据库收集了超过1600个已知的抗生素抗性基因。CARD数据库的核心是ARO,ARO包含了与抗生素抗性基因,抗性机制,抗生素和靶相关的term。
那今天,我们就到大家来看看这个数据库吧~
首先,打开首页
我们可以直接点击Analyze,进入耐药基因预测界面
耐药基因预测,是通过BLAST和RGI(Resistance Gene Identifier)两种模式来实现。BLAST是依赖NCBI中BLAST软件,将序列与CARD参考序列进行比对,获得相关的注释信息。
RGI是CARD数据库团队开发的基于蛋白预测抗性基因序列的软件,即通过蛋白同源和蛋白变异来预测抗性基因序列。但是目前,RGI仅能够分析蛋白序列,如果有基因组序列或组装后的contigs提交上来,那么首先需要使用软件Prodigal来预测开放阅读框,然后才能利用RGI进行分析预测得到的蛋白序列。
RGI接受多种格式的数据信息,包括:GenBank accession,GI号,fasta格式的序列信息等。在进行耐药基因预测时,提供了三种算法,即Perfect,Strict,and Loose。RGI一般默认Perfect,Strict。RGI结果可通过Resistance wheel可视化。图中内环表示抗性分类,外环代表抗生素抗性基因,例如抗性基因orf0_267表现氨基糖苷类(aminoglycoside)抗生素抗性。
当然,所有的ARO,靶,序列等都是能够被下载的。我们点击Downlaod,进入下载页面。
ARO以OBO格式存在,每个term都包含term id号,抗生素分类信息,抗生素描述信息等;序列数据以fasta格式存在。
CARD数据库下载之后,可以通过blastp将基因序列比对到CARD数据库,从而进行抗性基因的注释。如果给出的是组装后的scaffold序列,则需要先进行基因预测,然后将预测得到的蛋白序列比对到CARD数据库,从而获得抗性基因。
编辑:咸鱼君
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