SPACE——第一個將ATAC-seq與臨床表型和轉錄組數(shù)據(jù)整合的數(shù)據(jù)庫

發(fā)稿時間：2020-06-04來源：天昊生物

南通大學醫(yī)學院近日開發(fā)了一款數(shù)據(jù)庫Shiny Pan-cancer Accessible Chromatin Explorer (SPACE)，即“泛癌種可接近的染色質瀏覽器”，這款數(shù)據(jù)庫將染色質可及性和臨床表型及免疫微環(huán)境聯(lián)系起來，便于泛癌種的分析。小編試了一把果然酸爽啊！

非編碼“垃圾DNA”占我們基因組的98%，目前普遍認為它在精確調控編碼基因以建立細胞身份方面發(fā)揮著基礎性作用。功能性“垃圾DNA”的一個特征是它的可接近性。在癌細胞中，異常的染色質可及性被認為是主要的標志之一。理解這些事件需要高通量篩選，例如使用測序檢測轉座酶可接近的染色質(ATAC-seq)，這將生成令生物學家感到困惑的大規(guī)模數(shù)據(jù)。然而，現(xiàn)有的web工具只支持細胞系數(shù)據(jù)，缺乏高質量的臨床表型或相應的轉錄組數(shù)據(jù)。因此，研究人員開發(fā)了SPACE數(shù)據(jù)庫，作為一個包含23個癌種404位患者的562,709個調控元件的全能web服務器。據(jù)我們所知，SPACE是第一個支持ATAC-seq分析的web應用程序，并且具有相應的臨床表型和轉錄組數(shù)據(jù)。

目前能夠提供6大分析模塊：

1.搜索模塊：該模塊允許用戶根據(jù)基因symbols或基因組區(qū)域搜索ATAC-seq peaks (n = 562,709)。在搜索結果中，用戶可以根據(jù)標準化的峰值評分、注釋(如遠端增強子、啟動子和內(nèi)含子)，以及癌癥類型對查詢的peaks進行排序（如下圖所示）。

2.調控模塊：在此模塊中，用戶可以輕松探索自己感興趣的peaks的調控作用。用戶可以確定該peak是否與超級增強子或癌癥表達的增強子重疊（如下圖所示）。TF板塊中整合了ENCODE項目的TFs的ChIP-seq數(shù)據(jù)和GEO的其他公共ChIP-seq數(shù)據(jù)。在順式調控板塊中，服務器自動篩選與輸入基因共可接近的peaks，并預測潛在的順式調控peaks。在eQTL板塊中，用戶可以搜索自己感興趣的peaks的cis或trans eQTL。文獻挖掘板塊集成了已發(fā)表的、實驗支持的增強子和從全文出版物中提取的變體。

3.臨床模塊：該模塊整合了23種癌癥類型404個樣本的ATAC-seq數(shù)據(jù)，以及匹配的轉錄組數(shù)據(jù)和臨床表型。用戶可以查看peaks的表達譜，并測試這些peaks是否與癌癥亞型、患者預后和臨床分期相關（如下圖所示）。T-SNE板塊允許用戶確定404個樣本中peaks的得分分布。用戶也可以進行生存Cox回歸分析，其在臨床中被廣泛使用。

4.Pathway模塊：該模塊計算20,932個預先計算的通路特征與peak之間的關聯(lián)。用戶還可以對peak相關的基因進行基因集富集分析。SPACE提供了熱圖、交互式火山圖和散點圖以可視化結果（如下圖所示）。

5.免疫微環(huán)境模塊：在該模塊中，用戶可以查詢peak，計算其與免疫微環(huán)境的關聯(lián)(64個免疫細胞或基質細胞、24個免疫抑制劑、45個免疫刺激因子)。

6.相關性模塊：用戶可以探索輸入peak的潛在合作者(mRNA、lncRNA和miRNA)。同時還記錄了95個組蛋白(16個亞組，如染色質重構)和1664個TFs(72個亞組，如T-box和MYB)。