Biologische Datenbanken sind Speicher biologischer Informationen. [ 1 ] Die Fachzeitschrift Nucleic Acids Research veröffentlicht regelmäßig Sonderausgaben zu biologischen Datenbanken und führt eine Liste solcher Datenbanken. Die Ausgabe von 2018 enthält eine Liste von etwa 180 Datenbanken sowie Aktualisierungen bereits beschriebener Datenbanken. [ 2 ] Der Omics Discovery Index ermöglicht das Durchsuchen und Recherchieren in verschiedenen biologischen Datenbanken. Darüber hinaus ermöglicht das vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) entwickelte NIAID Data Ecosystem Discovery Portal die datenbankübergreifende Suche.

Metadatenbanken

Metadatenbanken sind Datenbanken von Datenbanken, die Daten über Daten sammeln, um neue Daten zu generieren. Sie können Informationen aus verschiedenen Quellen zusammenführen und in einer neuen, benutzerfreundlicheren Form oder mit Fokus auf eine bestimmte Krankheit oder einen bestimmten Organismus bereitstellen. Ursprünglich war Metadaten lediglich ein allgemeiner Begriff für Daten über Daten wie Tags, Schlüsselwörter und Auszeichnungsüberschriften.

Datenbanken von Modellorganismen

Datenbanken mit Modellorganismen liefern detaillierte biologische Daten zu intensiv untersuchten Organismen.

Nukleinsäuredatenbanken

DNA-Datenbanken

Die primären Datenbanken bilden die Internationale Nukleotidsequenzdatenbank (INSD). Dazu gehören:

DDBJ (Japan), GenBank (USA) und das European Nucleotide Archive (Europa) sind Datenbanken für Nukleotidsequenzdaten aller Organismen . Alle drei nehmen Nukleotidsequenzen entgegen und tauschen täglich neue und aktualisierte Daten aus, um eine optimale Synchronisierung zu gewährleisten. Diese drei Datenbanken sind primäre Datenbanken, da sie die Originalsequenzdaten enthalten. Sie kooperieren mit dem Sequence Read Archive (SRA), das Rohdaten von Hochdurchsatzsequenzierern archiviert.

Sekundäre Datenbanken sind:

  • HapMap
  • OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man): Erbkrankheiten
  • RefSeq
  • 1000-Genome-Projekt : gestartet im Januar 2008. Die Genome von mehr als tausend anonymen Teilnehmern aus verschiedenen ethnischen Gruppen wurden analysiert und öffentlich zugänglich gemacht.
  • EggNOG-Datenbank: eine hierarchische, funktionell und phylogenetisch annotierte Orthologie-Ressource, basierend auf 5090 Organismen und 2502 Viren. Sie bietet multiple Sequenzalignments und Maximum-Likelihood-Bäume sowie umfassende funktionelle Annotationen. [ 6 ] [ 7 ]

Andere Datenbanken

Genexpressionsdatenbanken

Generische Genexpressionsdatenbanken

Microarray-Genexpressionsdatenbanken

Genomdatenbanken

Diese Datenbanken sammeln Genomsequenzen , annotieren und analysieren sie und stellen sie öffentlich zur Verfügung. Einige ergänzen dies durch die Kuratierung experimenteller Literatur, um die berechneten Annotationen zu verbessern. Diese Datenbanken können Genome vieler Arten oder das Genom eines einzelnen Modellorganismus enthalten .

Phänotypdatenbanken

  • PHI-base : Datenbank für Pathogen-Wirt-Interaktionen. Sie verknüpft Geninformationen mit phänotypischen Informationen von mikrobiellen Krankheitserregern und ihren Wirten. Die Informationen werden manuell aus Fachliteratur zusammengetragen.
  • RGD- Rattengenomdatenbank : Genom- und Phänotypdaten für Rattus norvegicus
  • PomBase- Datenbank: manuell kuratierte phänotypische Daten für die Hefe Schizosaccharomyces pombe

RNA- Datenbanken

Aminosäure- und Proteindatenbanken

(Siehe auch: Liste der Proteine ​​im menschlichen Körper )

Zur Unterstützung und Verwaltung proteinbezogener Informationen, zur Gewinnung biologischer Erkenntnisse und zur datengestützten Hypothesenbildung wurden mehrere öffentlich zugängliche Datenrepositorien und Ressourcen entwickelt . [ 16 ] Die Datenbanken in der folgenden Tabelle wurden aus den in den Datenbankausgaben und der Datenbanksammlung von Nucleic Acids Research (NAR) aufgeführten Datenbanken sowie den in der UniProt Knowledge Base (UniProt KB) referenzierten Datenbanken ausgewählt . Die meisten dieser Datenbanken sind mit UniProt / UniProt KB verknüpft, sodass Identifikatoren einander zugeordnet werden können. [ 16 ]

Proteine ​​im menschlichen Körper:

Im Standardgenom des Menschen befinden sich etwa 20.000 proteinkodierende Gene. (Ungefähr 1200 davon sind bereits in Wikipedia – dem Gen-Wiki – beschrieben.) Berücksichtigt man Spleißvarianten, könnten bis zu 500.000 einzigartige menschliche Proteine ​​existieren [ 17 ].

Verschiedene Arten von Proteindatenbanken

DB-Name DB-Website Anbieter Datenquellen Einnahme-/Sponsorenquellen Integriert Beschreibung Größe DB-Typ Aktiv gepflegt
InterProInterProELIXIR-Infrastruktur Europäisches Bioinformatik-InstitutEMBL , The Welcome Trust, BBSRC CATH-Gene3D, CDD, HAMAP, MobiDB, PANTHER, Pfam, SMART, SUPERFAMILY, SFLD, TIGRFAMs, klassifiziert Proteine ​​in Familien und sagt das Vorhandensein von Domänen und Bindungsstellen voraus. Proteinsequenzdatenbanken​ Ja
NeXtProtNextProtCALIPHO (ist eine Gruppe am SIB) Schweizerisches Institut für BioinformatikFinanzierungsquellenUniProt , Cellosaurus, Gnomad, IntAct, SRAA Atlas, UniProt – GOA, BGEE, COSMIC, Massive, Peptidatlas eine auf menschliche Proteine ​​zentrierte Wissensressource Proteinsequenzdatenbanken​ Ja
Wiki-Pi Wiki-PiMadhavi K. Ganapathiraju Wiki-Pi enthält derzeit 48.419 einzigartige Interaktionen zwischen 10.492 Proteinen. Es ist jedoch unklar, ob es sich dabei um einzigartige Proteine ​​handelt[13]. Protein-Interaktionsdatenbank ??
Human Protein Reference DatabaseInstitut für Bioinformatik (IOB), Bangalore , IndienEine Quelle spricht von 15.000 [ 18 ] Proteinen. Es ist jedoch unklar, wie viele davon einzigartig sind.
PfamSanger-InstitutDatenbank von Proteinfamilien mit Alignments und HMMs Proteinsequenzdatenbanken​
Human ProteinpediaInstitut für Bioinformatik (IOB), Bangalore und Johns Hopkins Universität , Die humane Proteinpedia basiert auf der HPRD (Human Protein Reference Database), einer Datenbank mit über 30.000 menschlichen Proteinen. Es ist jedoch unklar, wie viele davon einzigartige Proteine ​​sind.
Human Protein AtlasDie schwedische Regierung Es enthält etwa 10 Millionen IHC-Bilder von knapp 25.000 Antikörpern. Doch auch hier bleibt unklar, wie viele davon einzigartig sind.
DRUCKEUniversität Manchesterein Kompendium von Protein-Fingerabdrücken Proteinsequenzdatenbanken​
PROSITEPrositeDatenbank von Proteindomänen , -familien und funktionellen Stellen Proteinsequenzdatenbanken​
ProteininformationsquelleGeorgetown University Medical Center [GUMC] Proteinsequenzdatenbanken​
SUPERFAMILIEBibliothek von HMMs, die Superfamilien repräsentieren, und Datenbank mit (Superfamilien- und Familien-)Annotationen für alle vollständig sequenzierten Organismen Proteinsequenzdatenbanken​
Swiss-ProtSchweizerisches Institut für BioinformatikProtein-Wissensdatenbank Proteinsequenzdatenbanken​
ProteindatenbankRCSB PDB (Research Collaboratory for Structural Bioinformatics - Protein Data Bank) Protein DataBank in Europe (PDBe) , [ 19 ] ProteinDatabank in Japan (PDBj) , [ 20 ] und RCSB [ 21 ](PDB) Proteinstrukturdatenbanken​
Strukturelle Klassifizierung von Proteinen (SCOP) Proteinstrukturdatenbanken​
CATH-DatenbankProteinstrukturdatenbanken​
ModBaseSali Lab, UCSFDatenbank vergleichender Proteinstrukturmodelle Proteinmodelldatenbanken​
SIMAPDatenbank von Proteinähnlichkeiten, berechnet mit FASTAProteinmodelldatenbanken​
Schweizer ModellServer und Repository für Proteinstrukturmodelle Proteinmodelldatenbanken​
AAindexDatenbank mit Aminosäureindizes, Aminosäuremutationsmatrizen und paarweisen Kontaktpotenzialen Proteinmodelldatenbanken​
BioGRIDSamuel Lunenfeld Forschungsinstitutallgemeines Repository für Interaktionsdatensätze Protein-Protein- und andere molekulare Interaktionen
RNA-bindende ProteindatenbankProtein-Protein- und andere molekulare Interaktionen
Datenbank interagierender ProteineUniversität von KalifornienProtein-Protein- und andere molekulare Interaktionen
IntAct [ 22 ]EMBL-EBIOpen-Source-Datenbank für molekulare Interaktionen Protein-Protein- und andere molekulare Interaktionen
ZeichenketteEine Open-Source-Datenbank für molekulare Interaktionen zur Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Proteinen Protein-Protein- und andere molekulare Interaktionen
Human Protein AtlasHuman Protein AtlasZiel ist die Kartierung aller menschlichen Proteine ​​in Zellen, Geweben und Organen. Proteinexpressionsdatenbanken​
ProteinModelPortal Proteinmodellportal der PSI-Nature Structural Biology Knowledgebase?? ?? 3D-Strukturproteindatenbanken
SWISS-MODEL Repository Datenbank annotierter 3D-ProteinstrukturmodelleUniversität Basel Die Schweizer Regierung 3D-Strukturproteindatenbanken
DisProtDatenbank für ProteinstörungenELIXIR-Infrastruktur Indiana University School of Medicine , Temple University , Universität PaduaFinanzierung durch das EU-Programm Horizon 2020 Swiss Prot/Uni Prot, CATH, Pfam, Europe PMC, BITEM, ECO, Geneontologie Datenbank experimenteller Belege für Unordnung in Proteinen 3D - Strukturproteindatenbanken, Proteinsequenzdatenbanken
MobiDBDatenbank intrinsisch ungeordneter und mobiler ProteineJohn Moult, Christine Orengo, Predrag Radivojac Universität PaduaItalienische Regierung Datenbank zur Annotation intrinsischer Proteinstörungen 3D - Strukturproteindatenbanken, Proteinsequenzdatenbanken
ModBaseDatenbank vergleichender ProteinstrukturmodelleUrsula Pieper, Ben Webb, Narayanan Eswar, Andrej Sali Roberto Sanchez UCSF, Sali Lab 3D-Strukturproteindatenbanken
PDBsumBilddatenbank von 3D-Strukturen in der ProteindatenbankEuropäisches Bioinformatik-Institut 2013 Wellcome Trust 3D-Strukturproteindatenbanken
CCDS Die Consensus CDS Protein-Set-DatenbankNCBI ?? Sequenzdatenbanken
UniProtKBUniverselle Proteinressource (UniProt)?? ?? Sequenzdatenbanken
Schweizer Schutz/Uni-Schutz Swiss Prot und Uni ProtSIB Schweizerisches Institut für Bioinformatik Europäisches Bioinformatik-Institut (EMBL-EBI) Swiss-Prot hat über 81.000 Varianten in rund 13.000 menschlichen Proteinsequenzdatensätzen aus Fachliteratur gesammelt. Es ist unklar, wie viele verschiedene Proteintypen in der Datenbank vorhanden sind.

Datenbanken zu Signaltransduktionswegen

Datenbanken zu Stoffwechselwegen und Proteinfunktionen

Taxonomische Datenbanken

Zahlreiche Datenbanken sammeln Informationen über Arten und andere taxonomische Kategorien. Der Catalogue of Life stellt einen Sonderfall dar, da er eine Metadatenbank von etwa 150 spezialisierten „globalen Artendatenbanken“ (GSDs) ist, die die Namen und weitere Informationen zu (fast) allen beschriebenen und somit „bekannten“ Arten zusammengetragen haben.

Bilddatenbanken

Bilder spielen in der Biomedizin eine entscheidende Rolle, von Abbildungen anthropologischer Präparate bis hin zur Zoologie . Allerdings gibt es vergleichsweise wenige Datenbanken, die sich ausschließlich der Bildsammlung widmen, obwohl einige Projekte wie iNaturalist Fotos als wichtigen Bestandteil ihrer Daten erfassen. Ein Sonderfall von „Bildern“ sind dreidimensionale Bilder wie Proteinstrukturen oder 3D-Rekonstruktionen anatomischer Strukturen. Zu den Bilddatenbanken gehören unter anderem: [ 23 ]

Radiologische Datenbanken

Zusätzliche Datenbanken

Exosomale Datenbanken

  • ExoCarta
  • Extrazellulärer RNA-Atlas: eine Datenbank mit exRNA-Profilen aus humanen und murinen Bioflüssigkeiten, die mittels Small-RNA-Seq und qPCR gewonnen wurden

Datenbanken für mathematische Modelle

Datenbanken zu Antibiotikaresistenzraten und Antibiotikaverbrauch

Datenbanken zu antimikrobiellen Resistenzmechanismen

Wiki-ähnliche Datenbanken

Spezialisierte Datenbanken

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