Онтология системной биологии - Systems Biology Ontology

SBO logo.png

В Онтология системной биологии (SBO) - это набор контролируемых реляционных словарей терминов, обычно используемых в системная биология, и в частности в компьютерном моделировании. SBO является частью BioModels.net усилие.

Мотивация

Подъем системной биологии, стремящейся понять биологические процессы в целом, подчеркнул необходимость не только разработки соответствующих количественных моделей, но и создания стандартов, позволяющих их обмен и интеграцию. Эта озабоченность побудила сообщество разработать общий формат данных, такой как SBML и CellML. SBML в настоящее время широко распространен и используется в полевых условиях. Однако, каким бы важным ни было определение общего синтаксиса, необходимо также прояснить семантику моделей. SBO - это попытка предоставить средства аннотирования моделей с помощью терминов, указывающих на предполагаемую семантику важного подмножества моделей, обычно используемых в вычислительной системной биологии.[1][2] Развитие SBO впервые обсуждалось на 9-м заседании форума SBML в Гейдельберге 14–15 октября 2004 г. В ходе форума Педро Мендес упомянул, что разработчики моделей обладают большим количеством знаний, необходимых для понимания модели и, что более важно, для ее моделирования, но эти знания не были закодированы в SBML. Николя Ле Новер предложил создать контролируемый словарный запас для хранения содержимого разума Педро Мендеса до того, как он покинул сообщество.[3] О разработке онтологии было объявлено более официально в послании Ле Новер Майклу Хаке и Эндрю Финни 19 октября.

Структура

SBO в настоящее время состоит из семи различных словарей:

  • параметр описания системы (каталитическая константа, термодинамическая температура ...)
  • роль участника (субстрат, продукт, катализатор ...)
  • рамки моделирования (дискретные, непрерывные ...)
  • математическое выражение (закон скорости действия массы, закон скорости типа Хилла ...)
  • представление существующего объекта (биохимический процесс, молекулярное или генетическое взаимодействие ...)
  • представление физического лица (транспортер, физический отсек, наблюдаемое ...)
  • представление метаданных (аннотация)

Ресурсы

Для курирования и поддержки SBO был разработан специальный ресурс, а доступ к общедоступному интерфейсу браузера SBO можно получить по адресу http://www.ebi.ac.uk/sbo.Система управления реляционными базами данных (MySQL ) на сервере доступен через веб-интерфейс на основе Страницы сервера Java (JSP) и JavaBeans. Его содержимое закодировано в UTF-8, поэтому поддерживает большой набор символов в определениях терминов. Распределенное курирование становится возможным за счет использования настраиваемой системы блокировки, обеспечивающей одновременный доступ. Эта система позволяет непрерывно обновлять онтологию с немедленной доступностью и подавлять проблемы слияния.

Несколько форматов экспорта (OBO плоский файл SBO-XML и СОВА ) генерируются ежедневно или по запросу и могут быть загружены через веб-интерфейс.

Чтобы разрешить программный доступ к ресурсу, Веб-сервисы были реализованы на основе Ось Apache для уровня связи и Кастор для проверки.[4] Доступны библиотеки, полная документация, примеры и руководство. онлайн.

Проект sourceforge доступен по адресу http://sourceforge.net/projects/sbo/.

SBO и SBML

С Уровень 2 Версия 2 SBML предоставляет механизм для аннотирования компонентов модели с помощью терминов SBO, тем самым расширяя семантику модели за пределы единственной топологии взаимодействия и математического выражения. Инструменты моделирования, такие как SBMLsqueezer, также используют термины SBO. Инструменты моделирования могут проверять непротиворечивость закона скорости, преобразовывать реакцию одной модели моделирования в другую (например, непрерывную в дискретную) или различать идентичные математические выражения на основе различных предположений (например, Михаэлис – Ментен против Бриггса – Холдейна). Другие инструменты, такие как семантическийSBML[5] можно использовать аннотацию SBO для интеграции отдельных моделей в более крупную. Использование SBO не ограничивается разработкой моделей. Ресурсы, содержащие количественную экспериментальную информацию, такую ​​как Кинетика реакций SABIO сможет аннотировать параметры (что именно они означают, как они рассчитывались) и определять отношения между ними.

SBO и SBGN

Все графические символы, используемые в SBGN языки связаны с термином SBO. Это позволяет, например, помочь генерировать SBGN карты из SBML модели.

SBO и BioPAX

Обменный курс системной биологии (SBPAX) позволяет добавлять термины SBO к Обмен биологическими путями (BioPAX). Это связывает BioPAX с информацией, полезной для моделирования, особенно путем добавления количественных описаний, описанных SBO.

Организация развития SBO

SBO построен в сотрудничестве с Группа вычислительной нейробиологии (Николя Ле Новер, EMBL -EBI, Соединенное Королевство) и SBML Команда (Майкл Хука, Калтех, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ).

Финансирование SBO

SBO воспользовалась средствами Европейская лаборатория молекулярной биологии и Национальный институт общих медицинских наук.

Рекомендации

  1. ^ Ле Новер Н. BioModels.net, инструменты и ресурсы для поддержки вычислительной системной биологии. Труды 4-го семинара по вычислению биохимических путей и генетических сетей (2005 г.), Логос, Берлин, стр. 69-74.
  2. ^ Ле Новер Н., Курто М., Лайбе С. Добавление семантики в кинетические модели биохимических путей. Труды 2-го Международного симпозиума по экспериментальным стандартным условиям характеристики ферментов (2007), 137-153. Доступно онлайн
  3. ^ Николя Ле Новер, личное сообщение
  4. ^ Ли К., Курто М., Le Novère N, Laibe C (ноябрь 2009 г.). «Веб-службы BioModels.net, бесплатный интегрированный набор инструментов для программного обеспечения вычислительного моделирования». Краткий. Биоинформатика. 11 (3): 270–7. Дои:10.1093 / bib / bbp056. ЧВК  2913671. PMID  19939940.
  5. ^ Краузе Ф., Улендорф Дж., Любиц Т., Шульц М., Клипп Э., Либермейстер В. (2010), Аннотации и объединение моделей SBML с семантическимSBML, Биоинформатика 26 (3), 421-422

внешняя ссылка