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  • Genomatix Software Suite
  • クラウド型次世代シーケンサーデータ
    (NGS)対応転写因子・プロモーター解析 統合解析システム

    Genomatix Software Suite

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GenomatixSuite無償トライアル

製品概要

ゲノムアノテーションデータベースのGenes & Genomes、制御因子解析ソフトウェアのGene Regulation、パスウェイ解析ツールLiterature & Pathwaysの3モジュールを統合した転写制御領域解析システムです。Genomatix社が独自に開発したFalse positiveを減らすためのデータベースやアルゴリズムをご利用いただくことで、マイクロアレイ解析や、次世代シーケンスデータなど大量の遺伝子・ゲノムデータから制御因子・原因遺伝子の同定が行えます。

GenomatixSuiteのコンセプト

制御領域の解析として、遺伝子の上流に対し転写因子結合サイトを検索するアプローチが現在は主流です。しかし短い配列の転写因子結合サイトのみを検索する際、False Positiveが多くなり、実際に発現の制御を行っているエレメントを発見することが大変困難です。GenomatixSuiteは独自に作成した核内受容体、転写因子結合サイトのライブラリー、オーソログ遺伝子データベースをもとに、機能する調節因子の予測、バリデーションすることにより、調節因子解析をサポートします。

GenomatixSuiteのコンセプト

GenomatixSuiteの特長

Genomatix製品を組み合わせて使用することで、次世代シーケンサーや、マイクロアレイデータから得られる大量の遺伝子発現データを効率よく解析できます。また、マイクロアレイデータ統計解析ソフトChipInspectorを組み合わせてご利用いただくことで、さらに、精度よく、解析が行えます。

Genomatix Software Suiteの特長

構成モジュール

ChipInspector

マイクロアレイデータを1プローブ毎に解析する統計解析ソフトウェアです。ElDoradoのアノテーションを使用することにより、データのノイズを減らします。

ChipInspectorの特長
Quality Checkを行ったプローブを使用した解析
全プローブをゲノム上にマッピングして、ゲノム上で特異性と配列 の方向を確認し、質の高いプローブのみを使用することでノイズを減らすことが可能です。
1プローブ毎の統計解析
プローブセット単位ではなく、クオリティー確認後のプローブを1本単位で統計解析処理を行うため、これまで、検出できなかった、遺伝子、トランスクリプトを検出することができます。
1プローブ毎の統計解析
エクソンアレイ・タイリングアレイのデータ解析に対応
グラフィックス表示から他のトランスクリプトが持っていないエクソンの位置で発現しているプローブを確認できます。画面から一目で発現しているトランスクリプトを同定できます。
エクソンアレイ・タイリングアレイのデータ解析に対応
Affymetrix、アジレント、イルミナ社のデータフォーマットに対応
各社のマイクロアレイデータに対応しております。詳細についてはお問い合わせください。

Genes & Genomes

複数の生物種のゲノムアノテーションデータベースとゲノムブラウザを中心に構成される統合パッケージソフトウェアです。次世代シーケンサーのデータ解析に必要なトランスクリプトSNP情報、プロモーターデータベース、転写開始点などのゲノムアノテーション、またそれらゲノムアノテーションと実験で取得した次世代シーケンサーデータを比較解析するためのソフトウェアが含まれています。

主なGenes & Genomesのコンテンツ
●プロモーターデータベース (ElDorado、Gene2Promoter)
ヒト、マウス、ラット、イヌ、チンパンジー等複数の生物種のゲノムアノテーションデータベースです。 データベースには、既知情報から抽出されたスプライアンスバリアントのプロモータ情報が登録されています。また、既知情報だけでなく、独自のアルゴリズムに基づいて予測されたプロモーターや生物種間比較ゲノムに基づいて予測されたオルターナティブ プロモーター (alternative promoter)領域も含まれており参照可能です。オーソロガス遺伝子の一致するプロモーターセットが計算されており、効率よくセット間で共通な転写因子結合サイトなどを検出し、制御している転写因子を予測することができます。CAGEタグに基づく転写開始点、組織別トランスクリプト情報、SNP情報などの検索も可能です。

独自のアルゴリズム
哺乳類プロモーター領域予測アルゴリズム(PromoterInspector)はGeneRegulationからツールとしてご利用いただけます。
アルゴリズムの詳細は、以下をご覧ください。

ElDoradoの特長
生物種間比較ゲノム解析
遺伝子のプロモーター領域はオーソログ遺伝子のプロモーターでも類似性が低いと言われています。複数の生物種間で共通な転写因子結合サイトは機能的である確率が高いと考えられます。Genomatixは20生物種のオーソログ情報を持っているため生物種間での比較解析も可能です。


組織別転写調節因子解析
組織により、機能する調節因子や結合サイトが異なるため、組織別解析が必要です。Genomatix製品では全遺伝子の組織別CAGE-tag、ESTの情報がDB化されています。また、文献情報を組織別にフィルターすることも可能です。これらの情報を参照することにより、効率よく、組織別に調節因子が解析できます。

Gene2Promoter

一度に抽出できるプロモーター数に制限がないため、マイクロアレイデータ解析など、ハイスループットデータ解析にご利用いただけます。

Gene2Promoterの特長
共通転写調節因子解析
共通な発現パターンを持つ遺伝子群や複数の生物種間で共通な発現制御エレメントを発見することにより、それらの遺伝子群の発現制御エレメントを解明していきます。その為、Genomatix製品では複数の遺伝子のプロモータ領域を比較し、調節因子間距離、方向性が共通する組み合わせを検索することで、発現制御を行っているエレメントを予測します。


対応生物種(2015年4月現在)
  • Anopheles gambiae
  • Apis mellifera
  • Arabidopsis thaliana
  • Bos Taurus
  • Caenorthabditis elegans
  • Camponotus floridanus
  • Canis familiaris
  • Danio rerio
  • Drosophila melanogaster
  • Equus cabaiius
  • Gallus gallus
  • Glycine max
  • Harpegnathos saltator
  • Homo sapiens
  • Macaca mulatto
  • Monodelphis domestica
  • Mus musculous
  • Neurospora crassa
  • Oryza sativa
  • Pan troglodytes
  • Plasmodium falciparum
  • Populus trichcarpa
  • Ornithorhynchus anatinus
  • Oryctolagus cuniculus
  • Rattus norvegicus
  • Saccharomyces cerevisiae
  • Schizosaccharomyces pombe
  • Sorghum bicolor
  • Sun scrofa
  • Taeniopygia guttata
  • Vitis vinifera
  • Xenopus tropicalis
  • Zea mays

Genome Browser

NGSデータ(bam ファイルなど)を取込み、ゲノムアノテーションと比較することができます。
マウス操作で容易に操作することができ、直感的なインターフェイスでゲノムアノテーションの追加削除が行えます。既存SNP情報、トランスクリプト情報、プロモーター情報など既存データベースの情報は最新版へ自動的にアップデートされます。

Variant解析ツール

変異候補データ(vcf ファイル)を取込み、変異のアレル頻度、既存アノテーションとの比較、アミノ酸置換の影響解析、転写因子結合サイトへの影響解析を行います。

Variant解析ツール

Variant解析ツール

ゲノムアノテーション探索ツール (Annotation & Statistics)

ChIP-SeqやRNA-seqなどのシーケンスリードが集積したピーク領域、またその近傍のアノテーションを探索するためのソフトウェアです。

ゲノムアノテーション探索ツール

NGSデータ相関解析ツール (GenomeInspector)

ChIP-seqなどのピーク領域と既存アノテーション、または別のNGSデータを比較し、相関解析を行うためのツールです。転写開始点やプロモーター領域など既存アノテーションと容易に比較が行え、そこで得た結果はそのまま論文などに記載するデータとして利用できます。

GenomeInspectorの利用方法
動画サイトで紹介しています。是非ご覧ください。

Gene Regulation

Gene Regulationは転写因子などプロモーターや制御領域解析を行うための統合パッケージです。
制御領域解析に必要なツールとデータベースがパッケージとなっています。

解析事例紹介:
2型糖尿病のGWASのデータ解析でGene Regulationの機能を利用した論文が2014年Cellに掲載されました。

Gene Regulation

Genomatix製品利用の流れ
詳細はこちらをご覧ください。
http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(13)01535-3


以下が、主なツールとデータベースです。
遺伝子解析に必要な様々なツールがパッケージとなっています。
GEMS Launcherの主なツールは以下になります。

  • PromoterInspector
    哺乳類のゲノム配列からプロモーター領域を予測するツールです。
  • MatInspector
    転写因子結合サイトの検索を行います。複数プロモータ間に共通する転写因子結合サイトの検索も行えます。

  • ModelInspector
    既知な転写因子の組み合わせや作成したプロモーターモデルをElDorado等のデータベースから検索します。
  • FrameWorker
    複数のプロモータ間に共通な転写因子の組み合わせを発見します。

  • FastM
    転写因子結合サイトを組み合わせてプロモーターモデルを作成。
  • CoreSearch
    複数の配列から共通モチーフを見つけます。未知な転写因子結合サイトを発見するのに有効です。
  • MatDefine
    新規転写因子結合サイトを転写因子ライブラリーに登録します。
  • DiAlign
    部分的な相同性に特化したアルゴリズムで複数の配列のアライメントを行います。
  • SequenceShaper
    周辺の転写因子結合サイトに影響を及ぼさずに結合サイトを潰す又は作成します。
  • SNPInspector
    SNPが転写因子結合サイトに及ぼす影響を予測します。
  • SMARTest
    配列からS/MAR領域を予測します。
  • Overrepresented transcription factor binding sites or modules
    複数プロモーター間に共通する転写因子結合サイトの検索を行えます。ChIP-seqデータなど転写因子が関与する場合、ピークとして検出した領域に目的の転写因子が有意にヒットするか統計的なZ-Scoreで判断できます。また、目的の転写因子と一緒に制御に関与する転写因子の探索も可能です。
  • FastM
    転写因子結合サイトを組み合わせてプロモーターモデルを作成。
  • CoreSearch
    複数の配列から共通モチーフを見つけます。未知な転写因子結合サイトを発見するのに有効です。
  • MatDefine
    新規転写因子結合サイトを転写因子ライブラリーに登録します。
  • DiAlign
    部分的な相同性に特化したアルゴリズムで複数の配列のアライメントを行います。
  • SequenceShaper
    周辺の転写因子結合サイトに影響を及ぼさずに結合サイトを潰す又は作成します。
  • SNPInspector
    SNPが転写因子結合サイトに及ぼす影響を予測します。
  • SMARTest
    配列からS/MAR領域を予測します。

MatBase

MatBaseは転写因子情報のデータベースです。キーワードなどを入力することで関連する転写因子情報を検索することができます。転写因子結合サイトライブラリーは論文情報をもとに毎年複数回更新しており、ライブラリ登録件数は毎年100件以上増加しています。結合サイト作成に必要な論文も更新しているため、質の高いライブラリをご利用いただけます。

MatBaseの利用方法動画サイトで紹介しています。是非ご覧ください。

MatBaseの特長
豊富、質の高い転写因子結合サイトライブラリー
転写因子結合サイトライブラリーは論文情報をもとに毎年複数回更新しており、ライブラリー登録件数は毎年100件以上増加しています。結合サイト作成に必要な論文も更新しているため、質の高いライブラリーをご利用いただけます。


多様な転写因子関連情報
転写因子結合サイトが同定できない転写因子の情報や、コファクター情報、発現する組織、GOアノテーションなど様々な転写因子に関連する情報が検索できます。検索できる主な項目は以下になります。

  • 転写因子情報
  • 配列、結合サイト情報
  • 関連文献情報
  • コファクター情報
  • マニュアルキュレーションによる転写制御因子-遺伝子相互作用情報

GePS

文献やパスウェイデータベースを基に作成したパスウェイ解析ソフトウェアおよび文献マイニングソフトウェアの統合パッケージです。キュレーション情報とテキストマイニング情報両方の情報が参照できます。独自に作成した精度の高いシノニムテーブルを用いることでマイニング精度を向上させています。パスウェイ以外にも遺伝子セットから関連疾患や組織GO解析などあらゆるエンリッチメント解析が可能です。 文献マイニングデータベースBiblioSphereのリプレイスソフトウェアです。

GePSの特長
幅広いクオリティの遺伝子相互作用情報
PubMedのマイニング結果とマニュアルキュレーション情報の両方をデータベース化しており、遺伝子相互作用の網羅性と正確性両方を持ったデータベースです。マイニング結果は正確性から4段階に情報を分類しており、結果のソートが可能です。3週間に一度、データベースがアップデートされるため、最新情報が参照できます。
図:文献から構築された遺伝子ネットワーク
図:文献から構築された遺伝子ネットワーク


多様な転写制御因子
全遺伝子のプロモーター領域上の各転写因子の結合サイトの有無を参照できます。 文献情報の有無の確認も可能です。
図:プロモーター領域の転写因子結合サイトのリスト
図:プロモーター領域の転写因子結合サイトのリスト

Genomatix社独自のキュレーション手法に基づく特徴的なパスウェイ・フィルターアノテーション
Genomatix社独自のキュレーション手法に基づく特徴的なパスウェイ・フィルターアノテーション

アノテーション一覧
  • Signal Transduction Pathways (Canonical)
  • Signal Transduction Pathways (文献マイニングオリジナルパスウェイ)
  • GO
  • Diseases
  • Tissue
  • Associated Cancer Tissues
  • small molecule
  • Co-cited genes (文献マイニング)
  • Co-sited Transcriptional factor (文献マイニング)

GePSの利用方法
動画サイトでご紹介しています。是非ご覧ください。

LitInspector

LitInspectorはPubMedにエントリーされているアブストラクト、MeSHの情報から文献、パスウェイ情報をマイニングするシステムです。
Genomatix社が独自に作成したシノニムテーブルを使用し、PubMed検索を行うため、ノイズを減らし、これまで見つけることが困難であった論文を簡単に検索できます。ヒットしたアブストラクトは遺伝子名、組織名、Genomatixが定義したfunctional word などのキーワードをハイライトすることができます。論文の中から、簡単にキーワード検索ができます。LitInspectorと他の検索システムを比較したデータが論文として発表されていますので、ぜひご覧ください。
http://nar.oxfordjournals.org/
cgi/content/full/gkp303 window open

LitInspector: literature and signal transduction pathway mining in PubMed abstracts

LitInspectorの特長
独自のシノニムテーブルを使用した検索機能
Genomatix社が独自に作成したシノニムテーブルを使用し、PubMed検索を行うため、ノイズを減らし、これまで見つけることが困難であった論文を簡単に検索できます。LitInspectorと他の検索システムを比較したデータが論文として発表されていますので、ぜひご覧ください。
図:LitInspectorポータル
図:LitInspectorポータル


文献のハイライト
ヒットしたアブストラクトは遺伝子名、組織名、Genomatixが定義したfunctional wordなどのキーワードをハイライトすることができます。論文の中から、簡単にキーワード検索ができます。
図:PubMed検索結果画面
図:PubMed検索結果画面

紹介動画

Webinar: Promoter analysis with Genomatix MatInspector

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