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IPA软件试用指南.pdf

东洲居士
2019-08-31 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《IPA软件试用指南.pdfpdf》,可适用于农林牧渔领域

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IngenuityPathwayAnalysis试用指导上海康昱盛信息科技有限公司INGENUITYPATHWAYANALYSIS目录第一次使用软件相关设置使用IPA查询搜索并构建个性化网络使用Bioprofiler功能进行批量查询(需额外申请)上传数据并进行一次CoreAnalysis如何查看分析结果如何进行ComparisonAnalysis其他功能简介第一次使用运行环境准备IPA是一款全图形化界面的Java应用程序其运算完全基于IngenuityKnowledgeBase收集的生命科学数据库的大数据云计算因此您需要有稳定快速的互联网连接即可。硬件:高速互联网连接推荐Mbps的有线网络或G无线网络推荐使用位运行环境内存大于GB(最低GB)所有计算过程基于云计算对本地计算机的计算性能无要求操作系统:推荐:Win,MacOS位可用:WinXPMacOS位软件环境:浏览器:推荐Waterfox(目前最稳定位浏览器)其它如IEChrome均支持Java安装对应浏览器版本的Java运行环境使用浏览器登录javacom自动检测安装即可第一次使用软件登陆IPA的打开是使用账号密码登录网页后自动激活JAVA客户端的方式登录为主wwwingenuitycomlogin选择在登陆界面输入用户名密码遗忘密码的话就点击下方forgotpassword取回即可。打开过程中如果有任何警告框弹出提示安全问题均选择alwaysallow即可。如果在运行过程中有打开错误请参照下面方法调试:确保Internet连接稳定快速尤其是出国网速清空Java缓存Windows开始菜单搜索configureJava打开窗口底部选择TemporaryInternetFiles,点击ldquoSettingsrdquo按钮。点击DeleteFiles选择所有可选框并点击ldquoOKrdquo。软件界面搜索框项目管理窗口工作区域大部分结果在此展示工作流快捷起始按钮大部分任务可以在此起始如何获得帮助官网帮助中心包含IPA方方面面的介绍内建操作流程指南包含各个模块的分析流程使用IPA查询搜索并构建个性化网络案例FASN是什么其分子类型表达位置分子功能参与通路等基本信息有哪些?与它相互作用的分子有哪些?上游有哪些对它进行调控的分子?在它的上游有什么可以对它进行激活的激活因子?案例寻找靶标信息(如HDAC)药物的信息(如TamifluSorafenib)及两者之间可能存在的关联性案例FASN相关分子网络查询bull打开IPA客户端上方搜索栏中输入FASN点击search按钮或直接回车搜索支持加入*进行通配符搜索搜索分子搜索功能疾病搜索通路、毒理学列表点击打开详细报告查看相关试剂或互作网络查看生物标志物背景查看药物临床进展点击切换搜索类型bullFASN的详细报告:bull基本信息包含分子名称、家族、同义词、分子功能、亚细胞定位、分子参与通路、以FASN作为靶标的miRNA信息、最新研究进展点击可查看FASN参与AMPK通路的具体信息bullFASN参与AMPK通路的信息:点击可查看AMPK通路详细报告效果等同于在搜索栏中选择Pathways标签搜索AMPK再点击Report链接。点击Pathway链接同样可以打开AMPK通路图案例FASN相关分子网络查询bullFASN参与的AMPK信号通路Report包括背景介绍、参考文献等详细信息FASN在AMPK通路中的作用关系相关作用背景文献信息FASN和FattyAcid合成的关系通路中所有关系、节点均能编辑查询FASN参与的调控过程被调控的分子结合分子与细胞的哪些功能有关相关的疾病hellipHumanIsoformsFromRefSeq案例FASN相关分子网络查询bull其他数据库对FASN的描述、GO功能聚类信息、药物信息hellip最新的研究发现点开showFindings会展开具体信息bull参考文章按研究方向不同分类列出并且具体到详细的功能分类。*部分截图不同分类相关文献数目及链接点击数字即可展开详细文献题目、内容等信息条人工文献阅读结论案例FASN相关分子网络查询bull通过搜索功能找到与FASN相互作用的分子点击欲构建网络的分子前的方框(可多选)再点击Addtomypathway按钮在下拉菜单中点击Newmypathway新建查询网络操作界面:所有的节点或互作线均支持编辑查询。左键选择右键打开功能菜单鼠标滚轮缩放鼠标右键按住不放可以拖动界面按住ctrl可多选。蓝色的节点表示当前选择的分子Build:互作网络生长工具Overlay:功能、通路、药物等关联PathDesigner:个性化绘图工具与FASN相互作用的分子有哪些?Build:互作网络构建Grow:查找潜在互作分子PathExplorer:查找两个分子数据集间可能存在的互作路径Connect:寻找当前分子数据集中分子互作Trim:设定阈值删除互作Keep:设定阈值保留互作AddMolRel:添加个人新发现互作信息参数设置选中欲查询的分子点击Build按钮选择互作查询GrowFiltersummary中设定欲查询的对象信息点击左下角Apply生成网络过滤参数包括:查询数量限制数据库互作置信度物种器官组织突变互作类型互作实验时限互作分子类型等bull通过搜索功能找到与FASN相互作用的分子注:此处限定最多显示个分子未显示所有相互作用分子。全屏演示互作网络自动排布亚细胞器定位排布expressionMousePiasproteindecreasesexpressionofmouseFasFasnmRNAinprimarymousehepatocytesthatisincreasedbyTTOExperimentType:quantitativeRTPCRZhangY,GanZ,HuangP,ZhouL,MaoT,ShaoM,JiangX,ChenY,YingH,CaoM,LiJ,LiJ,ZhangWJ,YangL,LiuYAroleforproteininhibitorofactivatedSTAT(PIAS)inlipogenicregulationthroughSUMOylationindependentsuppressionofliverXreceptorsJBiolChemNov():EpubSep上游有哪些对FASN进行调控的分子?bull查询找到可调控FASN的上游调控转录子及microRNA鼠标放于感兴趣分子节点上会出现简框显示该分子的简单信息双击分子即可查看分子的全部详细信息。双击分子间的互作连线可查看具体实验信息案例FASN相关分子网络查询bull通过IPA找到FASN上游的激活剂分子类型包括药物酶转录因子等。可根据分子类型进行筛选可根据作用类型筛选可根据文献发表时间范围筛选可查询所有互作的背景文献、实验信息查询药物信息‐‐TamifluTamiflu药物的基本信息案例bull寻找靶标信息(如HDAC)药物的信息(如TamifluSorafenib)及两者之间可能存在的关联性Tamiflu药物临床研究信息HDAC与Tamiflu(oseltamivir)的关系紫色分子为Tamiflu的作用靶基因并无HDAC灰色分子为HDAC家族蛋白紫色分子与灰色分子间存在连线的均为互作途径bull操作方法:搜索HDAC与Tamiflu放入同一个MyPathway(HDAC有一系列家族分子可以选择整个Group)同心节点表示其中包含多个家族分子HDAC与Tamiflu(oseltamivir)的关系右键单击HDAC点击ShowMembersMembership显示所有家族分子左键单击oseltamivir选择Build成长网络‐Grow工具关联性选择DownstreamofselectedmoleculesApplyHDAC与Tamiflu(oseltamivir)的关系bull功能相关性分析:基于当前网络分子IPA可以自动进行相关功能、疾病聚类分析按住鼠标左键拖动选择要聚类的分子选中需要进行查看的功能、疾病bullOverlaybullAnalysesDatasetsLists数据集关联bullMAP分子活性预测bull我们可以上传实验结果或者手工指定可能的量的变化来预测上下游分子间的作用效应与以前上传的数据集进行关联查看相关定量信息手动指定或者关联数据集后进行作用效应预测或者上传一个新的数据集Excel格式具体操作见下章节HDAC与Tamiflu(oseltamivir)的关系bullMAP分子活性预测点击预测上调或者下调的油漆图标再点击指定为上调的节点最后点击StartPrediction进行预测Tamiflu的靶蛋白和HDAC家族蛋白间的关系以及如果服用Tamiflu的话调控的生物学功能或疾病有哪些会因为Tamiflu的摄入而如何变化。橙色预测激活蓝色预测抑制器官感染受到抑制使用Bioprofiler功能进行批量查询bullBioProfiler工具使您能够快速筛选分子(基因、RNA、蛋白和化合物)和疾病或功能间的作用关系。bullBioprofiler工作原理:BioProfiler基于IngenuityKnowledgeBase中储存的疾病、物种、基因接合性、疾病效应以及对应的分子活性信息进行准确高效的筛选分析。从而可以帮助您:bull寻找毒性作用靶标:bull比如哪些基因失活的时候会导致肝内胆汁淤积?或者有哪些基因层面的证据支持这些结论?bull靶标发现:bull小鼠模型中哪些杂合基因敲除能够减轻哮喘病症?bull哪些药物或者哪些药物靶标正在进行糖尿病治疗的后期临床评估?bull生物标志物研究:哪些基因是潜在的乳腺癌的诊断或预后生物标志物并且在已知的乳腺癌实验中被发现表达量上调?bullBioProfiler表格中提供并能够用以筛选分析的内容有:分子与疾病功能间的活性关系及其具体实验证据。其数据来源主要为IngenuityKnowledgeBase中的文献研究结果,OMIM,JAX,ClinicalTrialsgov,MosbyrsquosDrugConsult和FDADrugLabels使用Bioprofiler功能进行批量查询bull如何使用Bioprofiler:在搜索功能中选择FunctionandDisease输入您所需要查询的信息后结果界面中选中要查询的对象(可以多选)在右上角点击Bioprofiler按钮即可使用每列标题栏右侧的Addcolumn的加号按钮可以个性化显示或隐藏需要查询筛选的内容。使用Bioprofiler功能进行批量查询bullBioprofiler表格功能说明:ColumnDefinitionSymbolThegenesymbolorchemicalname(ALOX,‐aminosalicylicacid)MoleculeTypeOneofthecategoriesofmoleculesdefinedbyIPAsuchaskinase,enzyme,microRNA,transporter,chemicaldrugDiseaseCountThetotal#ofdiseasesorfunctionsassociatedwiththemoleculeintheentireIngenuityKnowledgeBaseThiscountprovidesasenseofhowspecificthemoleculemightbeforanyonediseaseorfunctionDiseaseAsemicolon‐delimitedlistofthefunctionordiseasesassociatedwiththemoleculethatmatchedtheuserrsquossearchcriteria(egulcerativecolitisCrohnrsquosdiseaseaphagiaapoptosis)MutationevidenceTypeofgeneticormutationalevidencethatmayassociateaparticulargenewithaparticulardiseaseorfunctionExamplesincludehomozygous,knockout,frameshift,nonsense,andmoreBiomarkerApplicationEvidenceKnownapplicationsofthemoleculeasabiomarkerforadiseaseorfunctionCanincludeentriessuchasefficacy,diagnosis,responsetotherapy,etcEffectonDiseaseFunctionTheeffectthatthemoleculeexertsonthediseaseorfunctionThemoleculecanincrease,decreaseorsimplyldquoaffectrdquo(insomeunknowndirection)thediseaseorfunctionSpeciesevidenceThespeciesusedtodiscovertherelationshipiehumanmouse,ratTissueCelllineThetissueorcelllineusedtodiscovertherelationshipIeliver,MCF‐,etcDrugTargetEvidenceClinicaltrialphaseinwhichaparticulardrug(ortargetofthatdrug)isorwastestedagainstacertaindiseaseorindicationOnlyincludeslaterstageclinicaltrialssuchasPhaseIIIII,PhaseIV,orcaseswherethedrugisapprovedExpressionEvidenceLiteratureevidencethatageneisoverorunder‐expressedincellsortissuesexperiencingaparticulardiseaseorfunctionCausalorCorrelatedCausal:Ifliteratureimplicatesthatmoleculeasdrivingadiseaseorfunction,orifitisanOMIMorJaxfindingCorrelation:NotcausalIfliterature,GWASstudy,COSMICfinding,biomarkerfindingsindicateonlythatanldquoassociationrdquowasobservedorpredictedMoleculeactivityTheoverallactivityofthemoleculeintheparticularfindingForexampleifthefindingisaboutahomozygousknockoutofagene,themoleculersquosactivityisldquodecreasedrdquoFindingsThecountofthe#offindingsthatsupportthatrowofthetableHyperlinkedtothefindingtextandreference使用Bioprofiler功能进行批量查询bullBioprofiler功能疾病筛选高级功能:bull您可以在Bioprofiler结果中过添加、修改或者比较多种不同功能、疾病在bioprofiler结果表格中选择disease列的筛选按钮即可对查询的结果进行添加、修改和多组比较搜索需要查询的新的功能、疾病名称也可以在整个Ingenuity本体论表中选择对多个筛选目标可以进行交集、并集、补集的比较分析上传数据并进行一次CoreAnalysis上传数据表提交搜索任务数据准备下游功能分析生物通路分析转录调控分析miRNA靶基因预测相互作用网络helliphellip数据分析多状态趋势分析基因背景调研现有文献查阅假设模型绘制交叉数据库查询因果网络预测helliphellip数据挖掘简单易用高度整合功能全面一次典型的CoreAnalysis的步骤如下:从这里开始核心分析功能对组学数据进行一体化分析三者功能相同仅背景数据库不同从CoreAnalysis开始即可对已有的多组分析数据进行趋势比较分析得出多组学、多状态、多剂量等差异间的趋势或异同对一组分子进行已知的生物标志物应用情况筛选和分析分析并筛选microRNA靶基因信息构建个性化通路或网络并进行美化、发表上传实验数据或者按照一定标准过滤筛选实验数据从其他软件导入标准格式的通路或网络图上传数据并进行一次CoreAnalysisbullIPA支持的平台及数据格式VendorIDsGeneProteinRNA‐SeqMicroRNASNPChemicalAffymetrixEntrezGene(LocusLink)*GenPeptEnsemblmiRBase(mature)AffySNPIDsCASRegistryNumberAgilentGenBankInternationalProteinIndex(IPI)RefSeqmiRBase(stemloop)dbSNPHMDBABIGeneSymbol‐human(HUGOHGNC,EG)UniProtSwiss‐ProtAccessionUCSC(hg)KEGGCodelinkGeneSymbol‐mouse(EG)UCSC(hg)PubChemCIDIlluminaGeneSymbol‐rat(EG)IngenuityGINumberUniGene标准Excel表格(仅支持上传其中的第一章数据表)分子ID格式必须准确表达量变化值相关统计值具体注意事项和使用说明请参考Help‐Workflow‐UploadDataset上传数据并进行一次CoreAnalysisbull数据上传后设置数据信息界面按照‐步设置格式和背景点击Moreinfo了解更多设定需要上传分析的数据列ID列唯一数据列可以分多组sample指定最多同时包括个需要进行分别分析和联合比较的定量信息设定完毕上传信息并保存后的注释界面确保各类信息准确无误并点击右下角AnalyzeDataset‐CoreAnalysis上传数据并进行一次CoreAnalysis确认参考数据和你的分子背景一致点击该按钮应用过滤阈值并查看各个数据集过滤后的数量(ldquoanalysisreadyrdquo的分子)设置数据过滤阈值结果数量在‐之间最好但其他数值也能进行分析如果上传的观察值有好多组点击查看其他组的分子数量。参数设置同时对所有实验组起作用后续分析每个实验组会进行单独分析。设置只用直接互作关系来构建互作网络和寻找上游调控子。互作网络中的分子互相之间为最相关分子并且主要和分子结合作用相关。点击?了解各个参数含义及用法第一次初步分析基本不用修改参数。详细说明请参考Help‐Workflow‐CoreAnalysis所有参数确认完毕后点击Run开始进行云端自动分析等待数分钟后即能计算完毕如何查看分析结果上传数据保存在DatasetFiles目录为单个项目新建的课题名称正在分析的数据及结果保存位置各子功能分析结果保存位置另一个课题及已经分析完毕的数据结果双击即可打开结果进行查看和分析各分析功能结果摘要通路分析结果功能聚类及效应预测上游调控分析互作网络分析转录调控分析其它自定义数据列表如何查看分析结果CanonicalPathwaysPathway分析详细帮助如何查看分析结果CanonicalPathways结果打分展示界面:按相关性‐log(p‐value)排序柱图越高的相关性越高。橙色折线代表上传的差异分子占该通路总分子数比例具体通路可视化界面各个节点和互作连线均可查询背景查看通路间的共享基因情况通路背景的详细介绍及相关文献相关药物等信息打开或关闭预测功能如何查看分析结果CanonicalPathwaysOverlay‐MAP功能使用您自己的数据集或者自己设定分子变化状态设置预测传向下游、上游还是两者均预测的信号CanonicalPathways模块中的交互式的疾病和功能节点可以根据提交的定量分子信息预测相关的功能疾病变化趋势鼠标置于Prediction列上方可以查看预测该TR会激活或抑制对应基因判断信息点击基因名称会打开该基因背景页面。可以查看该转录因子的所有文献背景信息点击显示数据集中所有和对应TR相关的基因信息选择特定的转录因子及其靶基因并以相互作用网络的形式显示点击以筛选分子类型如何查看分析结果UpstreamAnalysisIPA的UpstreamAnalysis分析根据您数据集中的差异分子表达量情况推测可能存在的上游调控子及其活性信息MoleculeActivityPredictorndash确证表达趋势是否一致如何查看分析结果UpstreamAnalysis识别UpstreamRegulators间的关联性bull自动生成指向性TR‐靶标互作网络bull可以向调控网络添加各类关联信息如上游信号分子、疾病功能相关性等bull查看调控关系的文献证据MechanisticNetworks哪些预测的上游转录因子可能共同作用于一组实验数据中的差异基因如何查看分析结果UpstreamAnalysis选中感兴趣的转录因子下方会出现后续的转录调控靶基因列表点击Addtonetwork可展现多转录因子共同调控结果如何查看分析结果点击一个方块可以深入查看该功能细节热图着色类型热图大小排序依据切换到BarChart即定性分析模式DiseaseFunctions本体层级点击查看相关的基因和文献信息功能分组及统计结果查看相关文献您数据集中的表达量值预测依据如何查看分析结果DiseaseFunctions点击CustomizeChart可以选择多种统计校正算法改变阈值改变视图类型等点击该按钮切换到DownstreamEffectsAnalysis界面两种查看模式此处以柱状图显示高层级的功能分类结果。点击感兴趣的高层级功能后会在下方窗口显示其包好的低层级功能分类信息每一种低层级功能分类的p‐value选择感兴趣的分类功能并点击addtomypahtway或addtomylist可以将它们添加到MyPathway模块中进行进一步的网络构建bull全新的可视化和预测实验对象的生物学因果趋势工具将疾病和功能结果构建成通路数据集中的分子及其表达量和疾病功能间的关系如何查看分析结果DiseaseFunctions关注趋势相反的功能疾病bull抑制cardiomyopathybull激活contractilityofcardiacmuscle查看和两者均有关的分子如:CTNNA疾病功能及其预测状态bullRegulatorEffects可以结合UpstreamAnalysis和DiseaseFunction分析结果预测转录调控过程作用于生物体的生物学效应。bull结果在表格中展示按照ConsistencyScore排名RegulatorsTargetsDiseasesFunctionsScore越高的ConsistencyScore表明RegulatorEffects网络越因果一致且作用密切如何查看分析结果RegulatorEffects支持的分析类型包括:基因、RNA和蛋白转录因子化合物默认选项为Genes,RNAandProteinsbull多套预设参数可以回答各类问题转录因子和功能化合物作为功能调节子功能网络的最相关调节子如何查看分析结果RegulatorEffects如何查看分析结果Networksbull目的:bull显示用户指定的数据集分子尽可能多的相互作用并显示它们在分子怎么上是如何共同发生作用的bull为何Ingenuitynetworks能体现生物学上的意义bull高度互联的网络更可能代表显著相关的生物学网络bullNetworks包含您数据集中没有的互作分子。这可以使您查看您的实验平台无法检测到的分子的互作信息比如代谢物或化合物信息这样使得生成的调控网络更加有意义。点击打开对应网络的可视化视图该网络最相关的功能疾病信息合并多个互作网络网络聚类相关性打分相当于‐log(p‐value)一般以上相关性较好进行一次ComparisonAnalysisbull时间序列bull剂量响应单一实验平台bull系统生物学bullSNP,CNA,mRNA,microRNA,proteomics等联合分析多种实验平台bull探索一个或多个实验的功能调控分子集合分析IPA可以对以下类型实验设计进行比较分析支持的数据类型突变CNACNVmRNA表达谱甲基化IPAIPA生物学解释生物学解释磷酸化Protein表达miRNA表达谱ChIP‐Seq进行一次ComparisonAnalysisComparisonAnalysis流程需要首先对每个参与比较的数据集进行CoreAnalysis再进行Comparison从左侧目录选择需要比较的CoreAnlysis,Add到右侧最多支持个数据比较可以比较的内容包括功能、通路、上游因子、互作网络和调控效应比较进行一次ComparisonAnalysisComparisonAnalysis结果bull使用全新热图比较方法可视化通路在多剂量、多时间点或多状态间的变化趋势进行一次ComparisonAnalysisComparisonAnalysis结果可以使用分层聚类或其它分类方法来对结果进行筛选其他功能简介bullIPA还可以进行的分析包括:生物标志物筛选、microRNA筛选及分析、自定义数据构建等。具体使用方法请参见官方Manual或Workflow说明。康昱盛科技公司是IPA中国独家代理商与IPA相关的业务有:拥有一支专业的技术团队负责IPA中国地区的技术支持和培训提供针对第三方的IPA数据分析服务和咨询服务负责IPA在中国大陆、香港以及澳门地区的销售和市场宣传负责收集国内用户的意见反馈帮助改进和提升IPA的功能公司成立于年由几位海外及国内科学家发起致力于提供生物医药领域国际领先的软件工具和解决方案目前在国内已拥有多个客户。wwwcloudscientificcommarketingcloudscientificcom

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