用植物因其潛在的抗腫瘤、抗炎和抗氧化特性，在民族醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中引起了極大的關(guān)注。基因組測序和合成生物學(xué)的最新進展重新激發(fā)了人們對這些天然產(chǎn)物的興趣。盡管有很多藥用植物的基因組和轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，但缺乏可公開訪問的基因注釋和表格格式的基因表達數(shù)據(jù)，這不利于它們的有效利用。為了解決這一緊迫問題，我們開發(fā)了IMP (Integrated Medicinal Plantomics)整合藥用植物組學(xué)平臺（https://www.bic.ac.cn/IMP 點擊閱讀原文直接跳轉(zhuǎn)）。

IMP收錄了1007個高質(zhì)量的基因組（預(yù)期收錄所有植物的基因組，目前已收錄1007 個），整理了848,565,672個基因，以及2,158個轉(zhuǎn)錄組測序樣本，涵蓋了多個器官、組織、發(fā)育階段和脅迫刺激。通過集成的10個分析模塊，用戶可以簡單地在IMP中探索基因的注釋、序列、功能、分布和表達。IMP的開發(fā)和使用將會從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層面促進藥用植物分子代謝途徑的解析，進而在推動合成生物學(xué)的發(fā)展、促進藥物發(fā)現(xiàn)和藥物生產(chǎn)的天然來源的探索方面發(fā)揮重要作用。

IMP 針對收錄的數(shù)據(jù)提供了 10 個功能分析模塊，示例性結(jié)果如下圖，包括多基因表達圖譜的繪制、共表達基因的搜尋和鑒定、基因簇的展示、BLAST 序列搜索、多序列比對、在線差異基因分析（樣品相關(guān)性熱圖、差異基因熱圖和火山圖）、GO/KEGG富集分析、GSEA 富集分析、IGV 基因組瀏覽器展示、引物設(shè)計、序列提取等。

具體見NAR | 中醫(yī)科學(xué)院陳同等開發(fā)整合藥用植物組學(xué)平臺 IMP

IMP 數(shù)據(jù)庫基本介紹

數(shù)據(jù)平臺訪問地址https://www.bic.ac.cn/IMP/。首頁采用平面組合布局，分為導(dǎo)航、網(wǎng)站描述、統(tǒng)計信息和功能展示 4 個部分。

• Logo 設(shè)計體現(xiàn)藥物特色，藥葫蘆+DNA 雙螺旋體現(xiàn)藥用植物分子信息，輔以祥云標(biāo)識，展示中國特色；
• 輪播圖和文字描述網(wǎng)站特色；
• 首頁的搜索為全局檢索，用戶輸入基因名字、通路信息或任意基因功能相關(guān)單詞即可搜索目標(biāo)基因，開啟網(wǎng)站的探索之旅；
• 右側(cè) 2 個視頻圖標(biāo)可以跳轉(zhuǎn)當(dāng)前頁面可用功能的具體描述：
• 國內(nèi)跳轉(zhuǎn) B 站，國外跳轉(zhuǎn) YouTube 平臺。
• 中間 4 個圖標(biāo)列出數(shù)據(jù)庫收錄數(shù)據(jù)的統(tǒng)計信息：
• 基因數(shù)目、基因堿基數(shù)、樣品數(shù)和物種數(shù)目。
• 下面 12 個模式圖列出網(wǎng)站的主要功能和功能跳轉(zhuǎn)。
• 最后是網(wǎng)站的更新日志。

基于功能描述、注釋或基因名字的全局搜索

在首頁的全局搜索框中輸入基因的名字、基因的功能描述或基因的 GO 注釋/KEGG通路注釋的信息，即輸入任何文字都可以去匹配出關(guān)注的基因（當(dāng)然也有一些文字什么都匹配不出來）。比如默認選中的物種是穿心蓮，默認輸入的文字是cytochrome p450，我們需要做的就是點擊Submit 提交一下，新標(biāo)簽頁會出現(xiàn)搜索結(jié)果。

如果碰到頁面不出來的情況下，請看下瀏覽器最上部菜單欄下面是否有窗口被攔截的提示。

搜索結(jié)果頁面的標(biāo)識條，會用紅字標(biāo)記搜索的文字信息， 藍字標(biāo)記選擇的物種信息。下面的表格列出所有的搜索結(jié)果，分頁展示：

1. 可以選擇一頁展示的條目數(shù)增減搜索結(jié)果的數(shù)目，也可以選擇展示所有條目。
2. 可以在右上角搜索框進行二次檢索，進一步聚焦要關(guān)注的基因。
3. 右上角也可以調(diào)節(jié)表格中展示哪些列，默認只有 2 列信息，可加列。

獨特的 Send to 快捷操作

很多物種的基因名字都是 ID 類似的編號，通常記不住。IMP 可以通過文字或序列的方式搜索出一系列相關(guān)基因，選擇后，點擊Send to 就可以把這些目標(biāo)基因集發(fā)送到對應(yīng)的功能模塊，實現(xiàn)免輸入 Gene ID的快速操作。比如查看搜索出的 CYP450 的整體表達信息、基因組的分布信息、批量序列提取、引物設(shè)計和多序列比對等。

以單基因為中心的詳情頁面展示

頁面分為 3 個部分：

1. 第一部分展示基因的基本信息，包括名字信息、功能描述信息和序列信息。

1. 第二部分展示基因在不同數(shù)據(jù)集的表達圖譜信息。

• 用戶可以選擇數(shù)據(jù)的預(yù)處理方式、圖形的布局、箱體的排序、數(shù)據(jù)集來調(diào)整展示的內(nèi)容。
• 同時可以通過padding調(diào)整圖的左、下、右的空間，以免發(fā)生文字溢出。
• 最終的截圖圖可導(dǎo)出SVG格式，用于文章組圖。
• SVG 圖也可以在 BIChttps://www.bic.ac.cn/BIC/ 的 SVGEdit 平臺進行簡單編輯 http://www.ehbio.com/SVGEdit/editor/。

1. 第三部分展示基因的結(jié)構(gòu)（內(nèi)含子、外顯子、UTR 等信息）和蛋白功能域信息。

多基因表達圖譜

可以自己按頁面選擇物種、數(shù)據(jù)集、樣品（非必選的選項如果不選，默認是全選）、輸入基因，也可以從搜索結(jié)果中直接帶過來基因列表。

模糊搜索：支持根據(jù)基因的功能描述關(guān)鍵詞進行模糊搜索，獲取基因名，用于研究一類基因的表達圖譜。

提交后獲得基因表達圖譜展示。

1. 用戶可以跳轉(zhuǎn)圖形的 padding 信息和高度信息
2. 可視化結(jié)果可以導(dǎo)出 SVG 格式
3. 作圖數(shù)據(jù)可以下載，導(dǎo)入 ImageGP/BIC平臺進行再次分析

Gene fishing 調(diào)取表達模式相近的基因

選擇物種、Assay type、匹配模式，輸入基因名（可以通過Send to功能從其它頁面發(fā)送過來），提交后獲得一個相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)圖和對應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)。

GO/KEGG 富集分析 {#gokegg}

用戶選擇物種，輸入基因名字，即可進行GO/KEGG富集分析。閱讀推文https://mp.weixin.qq.com/s/BCB16M4yI5Qa1tKyZy7WMg或查看視頻https://www.bilibili.com/video/BV1rD4y1272a?p=4了解 GO/KEGG 富集分析的基本原理。

點擊后，可調(diào)整富集分析結(jié)果的配色方案、選擇富集的條目進行展示。也可以下載表格文件，到高顏值免費在線繪圖平臺 ImageGP/BIC https://www.bic.ac.cn/BIC進行自由繪制。

GSEA 富集分析

GSEA 富集分析的輸入會麻煩一些，目前只支持包含一列基因和一列排序值的 2 列矩陣格式；排序值可以是常見的log2(fold change)，p-value或也可以是其他定量值。

閱讀推文https://mp.weixin.qq.com/s/WiYUUALSmb9v5gYVxmjwjA或查看視頻https://www.bilibili.com/video/BV1rD4y1272a?p=5了解 GSEA富集分析的輸入數(shù)據(jù)、原理和結(jié)果解讀。

默認繪制最富集的 2 條通路在一張圖上，可以自己選擇繪制哪些通路，也可以將通路繪制在多張圖上。

BLAST序列比對和搜索

BLAST 是鼎鼎有名的序列搜索工具，這里支持

• BLASTN: nucleotide to nucleotide
• TBLASTN: protein to translated nucleotide
• BLASTP: protein to protein
• BLASTX: translated nucleotide to protein

非模式物種常常沒有統(tǒng)一的Gene Symbol，使用的是各種意義不明的 ID，序列搜索是把文獻或私藏的序列映射到 IMP 或在 IMP 中搜索序列相似基因的好方法。這就是 BLAST 功能所做的。

IMP 的 Blast 功能支持用戶輸入單條或多條 FASTA 序列進行搜索，用戶也可以選擇一個或多個或全部數(shù)據(jù)集。Advanced parameter處可以設(shè)置更多匹配控制參數(shù)。

HTML格式的輸出會包含匹配區(qū)域的序列比對信息。如果用戶輸入了多條查詢序列，可在Results for后面的下拉框中進行選擇切換。

Table格式簡潔明確地列出每條查詢序列在數(shù)據(jù)庫中的匹配序列，可以把匹配出的序列通過Send to功能發(fā)送到更多工具頁面，快捷使用。

因為 BLAST自身的問題，如果用戶選了多個數(shù)據(jù)庫文件，當(dāng)前會強制輸出 Table 格式。正在根 BLAST 溝通中，還未解決。

BLAST 參數(shù)參考

BLASTN 的匹配得分除以錯配罰分 (abs(reward/penalty))的商（比值）越大表示允許的序列直接的匹配度越小。比值為 0.33 等同于序列相似度大于 99%；比值為 0.5 等同于序列相似度大于 95%；比值為 1 等同于序列相似度大于 75%。

It is important to choose reward/penalty values appropriate to the sequences being aligned with the (absolute) reward/penalty ratio increasing for more divergent sequences. A ratio of 0.33 (1/-3) is appropriate for sequences that are about 99% conserved; a ratio of 0.5 (1/-2) is best for sequences that are 95% conserved; a ratio of about one (1/-1) is best for sequences that are 75% conserved

REF: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279684/

The reward/penalty values are ordered from most to least stringent, with the more stringent values better suited for alignments with high sequence identity.

引物設(shè)計

用戶可以通過 3 種方式鎖定自己的目標(biāo)序列：基因組位置、序列、基因 ID，IMP 會提取對應(yīng)的序列并采用 Primer3根據(jù)設(shè)定的參數(shù)設(shè)計引物，輸出引物表格。

多序列比對展示

多序列比對是系統(tǒng)進化樹構(gòu)建的前綴，IMP 支持用戶直接輸入序列或提供基因名字自動提取序列進行多序列比對。

多序列比對展示處，用戶可以調(diào)整氨基酸或堿基的上色模式、一行展示的序列長度以便獲得合適長寬比的可視化圖。

序列提取

通過功能搜索或序列搜索或差異基因分析完后獲得的差異基因，可粘貼到這里的Gene list處，提取其Gene, CDS, Protein 和Promoter序列。

基因簇可視化

Gene map viewer 用于可視化基因組范圍的基因分布，查看用戶輸入的基因是否在染色體區(qū)域成簇存在。設(shè)計有 2 種展示模式：

• Overlay：
• 顯示染色體局部區(qū)域的基因分布
• Annotation：
• 顯示基因在染色體水平的分布模式

Overlay可視化結(jié)果如下, 可以滾動鼠標(biāo)縮放可視化區(qū)域，點擊 Gene block 會跳轉(zhuǎn)到 IGV 頁面或基因詳情頁面：

Annotation模式下可視化結(jié)果如下, 如果多個基因位置在 0.2M bp內(nèi)，則合并在一個三角形中展示。

更多基因共線性分析見 https://www.bic.ac.cn/SynColV。

在線實驗設(shè)計和差異基因分析

本部分基于Reads-count矩陣采用limma-voom 進行差異基因的鑒定，然后對篩選出的差異基因進行GO/KEGG富集分析.

該功能涉及多個分析步驟，每個步驟頁面結(jié)構(gòu)差不多，下圖是對于表單部分的解釋。

第一步：實驗設(shè)計確定要比較的物種和分組信息（不同組織部位差異或不同處理的差異）

按圖所示，順次選擇每個參數(shù)即可 （可選參數(shù)可略過）。

第二步：樣品相關(guān)性評估和過濾異常樣品

針對選中的樣品，提取其表達矩陣，并采用DESeq2 類似的方式計算量化因子獲得標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)矩陣，然后繪制樣品相關(guān)性熱圖和 PCA 分析。

下圖中的左右穿梭框顯示了系統(tǒng)自動鑒定出的異常樣品和通過檢測的樣品，用戶也可以根據(jù)下面的可視化結(jié)果自行調(diào)整或篩選樣品。

下面展示的是樣品聚類熱圖和 PCA 分析的結(jié)果圖，二者都是交互式圖譜。

12個樣品的表達相關(guān)性熱圖展示。行列注釋中的DE_Group: 用戶選擇數(shù)據(jù)的生物分組信息。Single_group: 檢查是不是有某個組只有 1 個生物學(xué)重。Single_batch: 檢查某個批次的數(shù)據(jù)是不是只有 1 個樣本。Outlier: 標(biāo)識系統(tǒng)鑒定出的異常樣品。Suggest_remove: 建議移除的樣品。

可視化樣品在主成分分析獲得的第 1 和 2 組成分構(gòu)成的空間中的分布. Toolkit 部分用戶可以選擇其它主成分進行展示，也可以調(diào)整點的顏色、大小、形狀和繪制數(shù)據(jù)的分布模式。

第三部，設(shè)置比較組

拖動要比較的組到對應(yīng)的框里面去從而進行兩兩比較。

拖動設(shè)置比較組.

第四步：設(shè)置差異基因過濾閾值

計算出的 FDR 值低于用戶指定的值且表達變化倍數(shù)高于用戶指定的值得基因定義為差異基因。

第五步：概覽樣品信息和設(shè)置的參數(shù)，這一步是提交前的信息確認

提交前確認樣本信息和參數(shù)信息。

第六步：差異基因分析結(jié)果報告

差異基因分析結(jié)果報告包含樣品信息、樣品相關(guān)性熱圖、PCA 分析、差異基因熱圖、差異基因火山圖、功能富集分析結(jié)果等。每一部分結(jié)果圖都可以做進一步定制，也可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)，放到一款高顏值免費在線SCI繪圖工具ImageGP做更多可視化分析。

目錄展示結(jié)果報告整體內(nèi)容，各個部分可點擊直接跳轉(zhuǎn)。

第一部分是樣品整體相關(guān)性信息展示。

第二部分是差異基因和富集分析結(jié)果展示。

整個結(jié)果也可以導(dǎo)出為 PDF 格式：當(dāng)所有結(jié)果完成加載后，按Ctrl + p會啟動Printer to PDF或打印到 PDF 功能，點擊確認后即可輸出 PDF。

IGV 基因組瀏覽器 {#igvch}

IGV 瀏覽器常用與可視化高通量數(shù)據(jù)在全基因組范圍或局部基因區(qū)域的分布，可以用于展示基因表達豐度的高低，也可以用于發(fā)現(xiàn)新的可變剪接事件。

關(guān)鍵信息

所有的 track 文件都已標(biāo)準(zhǔn)化為了RPM (reads per million).

所有的 track 縱軸最大值和最小值得已設(shè)置為同一個標(biāo)度，不同 track 的峰圖的高低是可比的。

支持基因名字檢索。

• IGV基因組瀏覽器可視化高通量測序數(shù)據(jù)
• 高通量數(shù)據(jù)分析必備-基因組瀏覽器使用介紹 - 1
• 高通量數(shù)據(jù)分析必備-基因組瀏覽器使用介紹 - 2
• 高通量數(shù)據(jù)分析必備-基因組瀏覽器使用介紹 - 3

文章發(fā)表

IMP 于 2023 年 10 月發(fā)表于 Nucleic Acids Research, https://doi.org/10.1093/nar/gkad898。

引文：IMP: bridging the gap for medicinal plant genomics. Nucleic Acids Research, gkad898, https://doi.org/10.1093/nar/gkad898

外網(wǎng)3月12日電據(jù)中國駐德國大使館網(wǎng)站消息，近日，王毅國務(wù)委員兼外交部長代表中國政府宣布，推出“春苗行動”計劃，積極協(xié)助和爭取為海外同胞接種國產(chǎn)或外國疫苗。中國政府的這個舉措，體現(xiàn)了對廣大海外僑胞、留學(xué)生和中資機構(gòu)人員的關(guān)心和關(guān)愛。中國駐德國使領(lǐng)館將采取積極措施，推進“春苗行動”。

駐德使領(lǐng)館將密切關(guān)注中國疫苗向歐洲藥監(jiān)局申請和審批情況。同時，將及時發(fā)布德國疫苗接種動態(tài)，以方便在德同胞了解掌握相關(guān)情況。

德國自2020年12月27日起，正式啟動新冠肺炎疫苗接種工作。

包括中國公民在內(nèi)的在德居住人員可按聯(lián)邦衛(wèi)生部公布的接種順序（https://www.bundesgesundheitsministerium.de/coronavirus/faq-covid-19-impfung.html#c20413，中文譯文附后）接種，具體接種工作由各地衛(wèi)生局安排。鑒于各聯(lián)邦州存在差異，可先通過https://www.116117.de/de/corona-impfung.php 及時了解居住地所在聯(lián)邦州的接種程序、預(yù)約流程等。

目前，德國第一階段接種已基本完成，正在推進第二階段接種工作。

駐德使館

2021年3月11日

來源： 海外網(wǎng)

新網(wǎng)柏林3月12日電 (記者 彭大偉)中國駐德國大使館11日在官網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于在德中國公民接種疫苗的提醒和通告》。

中國駐德國使館在通告中表示，近日，王毅國務(wù)委員兼外交部長代表中國政府宣布，推出“春苗行動”計劃，積極協(xié)助和爭取為海外同胞接種國產(chǎn)或外國疫苗。中國政府的這個舉措，體現(xiàn)了對廣大海外僑胞、留學(xué)生和中資機構(gòu)人員的關(guān)心和關(guān)愛。中國駐德國使領(lǐng)館將采取積極措施，推進“春苗行動”。

通告表示，駐德使領(lǐng)館將密切關(guān)注中國疫苗向歐洲藥監(jiān)局申請和審批情況。同時，將及時發(fā)布德國疫苗接種動態(tài)，以方便在德同胞了解掌握相關(guān)情況。

據(jù)介紹，德國自2020年12月27日起正式啟動新冠肺炎疫苗接種工作。包括中國公民在內(nèi)的在德居住人員可按聯(lián)邦衛(wèi)生部公布的接種順序(https://www.bundesgesundheitsministerium.de/coronavirus/faq-covid-19-impfung.html#c20413)接種，具體接種工作由各地衛(wèi)生局安排。鑒于各聯(lián)邦州存在差異，可先通過https://www.116117.de/de/corona-impfung.php及時了解居住地所在聯(lián)邦州的接種程序、預(yù)約流程等。

目前，德國第一階段接種已基本完成，正在推進第二階段接種工作。(完)

來源：中國新聞網(wǎng)