铁死亡是目前一个非常热点的研究方向,生信人已经推出了多个铁死亡相关的思路,今天小编再和大家介绍一个今年十月发表在Nucleic Acids Res(IF:19.160)杂志上关于铁死亡的数据库。数据库收集了三千多篇文献对铁死亡调控因子及相关疾病进行了收集注释。小编将主要从数据、功能及使用三个方面对数据库进行介绍。该数据库内容丰富、功能齐全、使用简洁是一个很有用的研究铁死亡的工具。
FerrDb V2: update of the manually curated database of ferroptosis regulators and ferroptosis-disease associations
FerrDb V2:更新的人工注释铁死亡调控因子和铁死亡相关疾病数据库
一. 文章背景
铁死亡是一种调节细胞死亡的模式,其特征是脂质过氧化的铁依赖性积累,它与许多疾病的病理生理过程密切相关。此外,铁死亡具有复杂机制,主要与代谢、活性氧和铁调控有关。越来越多的证据也表明,铁死亡与肿瘤抑制、免疫反应、发育和衰老等许多生理过程有关,且铁死亡也在各种疾病中普遍存在,发挥着关键作用。总之,铁死亡与多种疾病密切相关,同时也对疾病诊断、治疗和预后预测具有指示作用,有重要的研究意义。
二. 文章摘要
文章对2020年发布的第一个铁死亡数据库FerrDb V1进行了更新,发布了FerrDb V2,纳入了从3288篇文献中手动收集的1001个铁死亡调控因子和143种铁死亡相关疾病。该数据库中共有621个基因调控因子,其中包括264个驱动基因,238个抑制基因,9个标记基因,110个未分类基因;此外,该数据库也包含201种诱导剂,179种抑制剂共380种其他调控因子。总之,FerrDb V2整合外部基因相关数据,进行了深入的、面向基因的分析,将有助于深入了解铁死亡相关疾病的机制。
三. 主要的内容及结果
1. 核心数据
文章第一部分首先对数据库的核心数据进行了介绍。FerDb V2收集了2020年和2021年发表的2504篇关于铁死亡的文章并结合FerDb V1中已经包含的784篇文章,共分析了3288篇铁死亡相关文章。在FerDb V2中,包含来自564个基因的621铁死亡调控因子(表1,2),这其中包含驱动基因264个,抑制基因238个,标记基因9个,未分类基因110个。此外,还包括201种诱导剂及179种抑制剂的构成的其他调控因子集合。FerDb V2还包含143种与铁死亡相关的疾病,其中90个疾病加重与铁死亡有关,53个疾病缓解与铁死亡有关。在FerDb V2中,这些铁死亡基因调控因子分布在8种基因类型中(表3),分别为487个蛋白产物基因,31个microRNAs, 18个circular RNAs, 17个长非编码RNA, 7个未知基因,2个假基因,1个小核仁RNA和1个读通基因。
2. 数据集描述
1)数据库总体介绍
接下来,文章对数据库进行了总体介绍。数据库的导航栏提供了 FerDb V2版本的资源链接(图1A-D),搜索框能够接受用户输入并查找包含搜索文本的内容(图1E)。 FerDb V2中的核心数据可以通过导航栏中的“Browse”下拉菜单访问(图1B)。数据库的核心数据被划分为独立的注释数据集,包括:驱动基因、抑制基因、标记基因、未分类基因、诱导剂、抑制剂和铁死亡相关疾病,这些数据集在web页面上以表格的形式列出。例如驱动基因表如图1F所示,表中行为基因,列为HGNC符号、全名、HGNC ID和得分,得分代表研究该基因的文章数目。铁死亡诱导剂和抑制剂以同样的形势展示,诱导剂表如图1G所示,列的属性包括物质标签、名称、PubChem标识符、PMID等。铁死亡与疾病的关联则如图1H所示,“Effect”一栏显示了铁死亡是否会加剧或缓解疾病。“Gene silencing”下拉菜单(图1C)提供了CRISPR和RNAi数据集的链接,这些数据如图1I所示,可用于查询铁死亡基因调控子的gRNA和shRNA序列。FerDb V2也提供了其他功能,可以在“Utilities”下拉菜单中使用(图1D),可以用于查询铁死亡基因调控因子的调控网络(图1J),进行基因集富集分析(图1K),查找基因相关性(图1L),或检索差异表达基因(图1M),以及浏览具有多角色的基因调控因子(图1N)。
2)基因详细信息页
接下来,文章对基因详细信息页的内容进行了介绍。每个铁死亡基因调控因子都有一个详细的页面,点击表中的基因(如MTOR)将打开其详细页面(图2)。该页面上包括多个部分,“描述”部分显示了该基因的基本信息(图2A)。在“文献来源”部分,列着关于该基因的研究细节(图2B),单击“视图”按钮将显示该基因如何与其他生物分子相互作用(图2C)。在“文献来源”部分之后是来自外部资源的基因相关数据的集合(图2D)。“GTEx 谱”部分则显示该基因在正常组织中的RNA水平、蛋白质丰度和组织特异性蛋白表达。“CCLE 谱”显示了该基因在癌细胞中的RNA水平、蛋白质丰度、基因级拷贝数等。在“TCGA谱”部分有转录组和蛋白质组谱(图3)。转录组谱显示了该基因与其他基因比较的RNA水平(图3A, B)和差异表达基因(图3C, D)。蛋白质组谱显示了该基因与其他基因相比的蛋白质丰度。由于TCGA提供了参与者的随访数据,因此可以在“癌症预后”部分通过基因对癌症患者进行生存分析(图3E)。在“靶向药物”部分,列出了针对该基因的已知药物。
3)数据库功能
该部分对数据库功能进行了介绍,数据库主要包含如下功能:“调控网络”功能可用于浏览铁死亡基因调控因子的综合调控网络。“富集分析”功能可用于检查给定的基因列表是否富集在铁死亡调控因子集中(图4A)。“DEG景观”可用于分析一种疾病中所有铁死亡基因调控因子的整体差异表达(图4B)。“相关分析”可用于分析两个基因之间的相关性,以及一个基因的两个组学图谱之间的相关性。“多角色调控子”可用于寻找对铁死亡有多重调控作用的基因。FerDb V2中也提供下载和上传功能。
3. 应用实例
文章最后对数据库的应用进行了介绍,演示了如何使用FerDb V2中新增的“富集分析”工具来帮助用户进行研究。例如,一项研究在正常和骨关节炎(OA)之间识别了1332个差异表达基因(DEGs),另一项研究构建了一套包含67个驱动基因和50个抑制基因的铁死亡基因调控因子,最终证实了铁死亡参与了OA的进展。该研究下载了这些OA 差异基因,按照log2FC对它们进行排序,然后将它们输入到“基因列表”区域(图4A),进行了过表达和GSEA分析。结果从图5中可以看出,OA的DEGs在铁死亡中明显富集。此外,上述研究也发现OA DEGs在铁死亡抑制组中富集,而在驱动组中没有富集,该研究也得出了相同的结果(图5A, B)。因此,这个示例清楚地展示了FerrDb V2的便捷性和可靠性。
到这里文章的主要内容就介绍完了,该数据库收集了大量铁死亡相关文献,对铁死亡相关的基因调控因子及其他调控因子和铁死亡相关疾病进行了介绍。数据库是一个比较全面的铁死亡数据库,且功能丰富,数据齐全,是一个不错的铁死亡研究参考工具。对铁死亡感兴趣的小伙伴不要错过呀,小编在这里奉上该数据库网址:http://www.zhounan.org/ferrdb/.